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Die
vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Vorteile aus der früher eingereichten,
mitanhängigen,
provisorischen US-Patentanmeldung, Serien-Nr. 60/574,278, die am
24. Mai 2004 eingereicht wurde; Serien-Nr. 60/574,616, die am 25.
Mai 2004 eingereicht wurde; Serien-Nr. 60/582,138, die am 22. Juni
2004 eingereicht wurde; Serien-Nr. 60/582,729, die am 24. Juni 2004
eingereicht wurde; Serien-Nr. 60/582,730, eingereicht am 24. Juni
2004; Serien-Nr. 60/612,352, eingereicht am 22. September 2004;
Serien-Nr. 60/626,013, eingereicht am 05. November 2004; Serien-Nr.
60/626,230, eingereicht am 09. November 2004; und Serien-Nr. 60/643,396,
eingereicht am 12. Januar 2005, wobei die gesamten Inhalte dieser
Anmeldungen hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.The
This patent application claims the advantages of the earlier filed,
co-pending,
Provisional US Patent Application, Serial no. 60 / 574,278, issued on
May 24, 2004; Serial no. 60 / 574,616, the 25.
Filed in May 2004; Serial no. 60 / 582,138, the 22nd of June
Filed in 2004; Serial no. 60 / 582,729, which was issued on June 24, 2004
was submitted; Serial no. 60 / 582,730, filed June 24
2004; Serial no. 60 / 612,352, filed September 22, 2004;
Serial no. 60 / 626,013 filed on Nov. 5, 2004; Serial no.
60 / 626,230, filed November 9, 2004; and serial no. 60 / 643.396,
filed on January 12, 2005, the entire contents of this
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Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auch auf die US-Patentanmeldung mit
der Serien-Nr. 10/720,027, die am 20. November 2003 eingereicht
wurde und die den Vorteil der früher
eingereichten, mitanhängigen
provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/428,358, eingereicht
am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,450, eingereicht am 22.
November 2002; Serien-Nr.
60/428,452, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/440,692,
eingereicht am 17. Januar 2003; Serien-Nr. 60/440,693, eingereicht
am 17. Januar 2003; Serien-Nr. 60/523,716, eingereicht am 19. November
2003; und Serien-Nr. 60/523,712, eingereicht am 19. November 2003,
beansprucht, wobei die gesamten Inhalte dieser Anmeldungen hier
durch Bezugnahme aufgenommen werden.The
The present application also relates to the US patent application
the serial no. 10 / 720,027 filed November 20, 2003
was and the advantage of the earlier
submitted, co-pending
US provisional patent application serial no. 60 / 428,358, filed
on November 22, 2002; Serial no. 60 / 428,450, filed on 22.
November 2002; Serial no.
60 / 428,452, filed November 22, 2002; Serial no. 60 / 440.692,
filed January 17, 2003; Serial no. 60 / 440,693, filed
on January 17, 2003; Serial no. 60 / 523,716 filed Nov. 19
2003; and serial no. 60 / 523,712, filed on November 19, 2003,
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Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auch auf die US-Patentanmeldung mit
der Serien-Nr. 10/719,680, die am 20. November 2003 eingereicht
wurde und die den Vorteil aus den früher eingereichten, mitanhängigen,
provisorischen US- Patentanmeldungen
Serien-Nr. 60/428,358, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr.
60/428,450, eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,452,
eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/440,692, eingereicht
am 17. Januar 2003; Serien-Nr. 60/440,693, eingereicht am 17. Januar
2003; Serien-Nr. 60/523,716, eingereicht am 19. November 2003; und
Serien-Nr. 60/523,712, eingereicht am 19. November 2003, beansprucht,
deren gesamte Inhalte hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.The
The present application also relates to the US patent application
the serial no. 10 / 719,680 filed November 20, 2003
which took advantage of the previously filed, co-pending,
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Serial no. 60 / 428,358, filed November 22, 2002; Serial no.
60 / 428,450, filed November 22, 2002; Serial no. 60 / 428.452,
filed on 22 November 2002; Serial no. 60 / 440,692, filed
on January 17, 2003; Serial no. 60 / 440,693, filed January 17
2003; Serial no. 60 / 523,716 filed Nov. 19, 2003; and
Serial no. 60 / 523,712, filed on November 19, 2003,
the entire contents of which are incorporated herein by reference.
Die
vorliegende Patentanmeldung bezieht sich auch auf die US-Patentanmeldung
mit der Serien-Nr. 10/721,800, eingereicht am 24. November 2003,
die den Vorteil der früher
eingereichten, mitanhängigen
provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/428,356, eingereicht
am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,358,
eingereicht am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,450, eingereicht
am 22. November 2002; Serien-Nr. 60/428,452, eingereicht am 22.
November 2002; Serien-Nr. 60/440,692, eingereicht am 17. Januar 2003;
Serien-Nr. 60/440,693, eingereicht am 17. Januar 2003; Serien-Nr.
60/523,712, eingereicht am 19. November 2003; und Serien-Nr. 60/523,716,
eingereicht am 19. November 2003; beansprucht, deren gesamte Inhalte
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This patent application also relates to the US patent application
with the serial no. 10 / 721,800, filed November 24, 2003,
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submitted, co-pending
US provisional patent application serial no. 60 / 428,356, filed
on November 22, 2002; Serial no. 60 / 428.358,
filed on 22 November 2002; Serial no. 60 / 428,450, filed
on November 22, 2002; Serial no. 60 / 428,452, filed on 22.
November 2002; Serial no. 60 / 440,692, filed January 17, 2003;
Serial no. 60 / 440,693, filed January 17, 2003; Serial no.
60 / 523,712, filed November 19, 2003; and serial no. 60 / 523.716,
filed on 19 November 2003; claims its entire contents
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GEBIET DER
ERFINDUNGAREA OF
INVENTION
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und ein System
zum Batterieladen und genauer ein Verfahren und ein System zum Laden
einer Elektrowerkzeugbatterie.The
The present invention relates generally to a method and system
for battery charging and more specifically a method and system for charging
a power tool battery.
HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
Kabellose
Elektrowerkzeuge werden typischerweise durch tragbare Akkus bzw.
Akkumulatoren versorgt. Diese Akkumulatoren können unterschiedlich in der
Batteriechemie und in der Nominalspannung sein und können verwendet
werden, um verschiedene Werkzeuge und elektrische Vorrichtungen
zu versorgen. Typischerweise ist die Akkumulatorchemie einer Elektrowerkzeugbatterie
entweder Nickel-Cadmium ("NiCd") oder Nickel-Metall-Hydrid ("NiMH"). Die Nominalspannung
des Akkumulators reicht für
gewöhnlich
von ungefähr
2,4 V bis ungefähr
24 V.Wireless
Power tools are typically powered by portable batteries or
Supplied batteries. These accumulators can be different in the
Battery chemistry and nominal voltage can be and used
Be to different tools and electrical devices
to supply. Typically, the accumulator chemistry of a power tool battery
either nickel-cadmium ("NiCd") or nickel-metal hydride ("NiMH"). The nominal voltage
of the accumulator is enough for
usually
of about
2.4V to about
24 V.
ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNGOVERVIEW OF THE
INVENTION
Einige
Batteriechemien (zum Beispiel Lithium ("Li"),
Lithium-Ion ("Li-Ion") und andere Chemien
erfordern genaue Ladeverfahren und Ladeoperationen mit einer gesteuerten
Entladung. Unzureichende Ladeverfahren und ungesteuerte Entladeverfahren
können
eine zu starke Erwärmung,
zu starke Überladezustände und/oder
zu stark überentladene
Zustände
erzeugen. Diese Zustände
und Entwicklungen können
eine irreversible Beschädigung
der Batterien verursachen und können
die Batteriekapazität
ernstlich beeinträchtigen.Some battery chemistries (for example, lithium ("Li"), lithium-ion ("Li-ion") and other chemistries require precise charging and discharging control operations.) Insufficient charging and uncontrolled discharging can cause overheating, excessive overcharging, and so on / or create overly overcharged states These states and developments may cause an irreversible cause damage to the batteries and can seriously affect battery
Die
vorliegende Erfindung stellt ein System und ein Verfahren zum Laden
einer Batterie bereit. In einigen Konstruktionen und in einigen
Aspekten stellt die Erfindung einen Batterielader bereit, der verschiedene Akkus
bzw. Batterieeinheiten mit unterschiedlicher Batteriechemie vollständig laden
kann. In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten stellt die Erfindung
einen Batterielader bereit, der vollständig Batterien auf Lithiumbasis,
zum Beispiel Lithium-Cobalt-Batterien, Lithium-Mangan-Batterien
und Spinellbatterien laden kann. In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten stellt die Erfindung einen Batterielader bereit,
der Akkus mit Chemie auf Lithiumbasis mit unterschiedlichen Nominalspannungen
oder in unterschiedlichen Nominalspannungsbereichen laden kann.
In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten stellt die Erfindung
einen Batterielader bereit, der verschiedene Lademodule hat, die
auf der Basis unterschiedlicher Batteriezustände imp lementiert sind. In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten stellt die Erfindung
ein Verfahren und ein System zum Laden einer Batterie auf Lithiumbasis
durch Anlegen von Impulsen bzw. Pulsen mit einem konstanten Strom
bereit. Die Zeit zwischen Pulsen und die Länge der Pulse bzw. Impulse
kann von dem Batterielader in Abhängigkeit von bestimmten Batterieeigenschaften
erhöht
oder kleiner gemacht werden.The
The present invention provides a system and method for loading
a battery ready. In some constructions and in some
Aspects, the invention provides a battery charger, the various batteries
or fully charge battery units with different battery chemistry
can. In some constructions and in some aspects, the invention provides
a battery charger that is fully lithium-based,
for example, lithium-cobalt batteries, lithium-manganese batteries
and spinel batteries. In some constructions and in
In some aspects, the invention provides a battery charger,
lithium-based batteries with different nominal voltages
or load in different nominal voltage ranges.
In some constructions and in some aspects, the invention
a battery charger ready that has various charging modules that
are implemented on the basis of different battery conditions imp. In
some constructions and in some aspects represents the invention
a method and system for charging a lithium-based battery
by applying pulses or pulses with a constant current
ready. The time between pulses and the length of the pulses
may depend on the battery charger depending on certain battery characteristics
elevated
or be made smaller.
In
einem Aufbau stellt die Erfindung eine Kombination bereit, die einen
Akku bzw. eine Batterieeinheit und einen Batterielader enthält, der
derart betrieben werden kann, dass er dem Akku einen Ladestrom zuführt. Der
Akku enthält
einen ersten Batterieanschluss, einen zweiten Batterieanschluss
und eine Batteriezelle, die einen gegenwärtigen Ladezustand hat. Die
Batteriezelle ist mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten
Batterieanschluss gekoppelt. Der Akku enthält auch einen Batteriemikrocontroller,
der mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss
gekoppelt ist. Der Mikrocontroller bzw. die Mikrosteuereinheit funktioniert
derart, dass sie den gegenwärtigen
Ladezustand der Batteriezelle misst, um Messungen bzw. Messwerte
des gegenwärtigen
Ladezustands der Batteriezelle zu erzeugen. Der Batterielader enthält einen
ersten Laderanschluss, der derart aufgebaut ist, dass er mit dem
ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss
koppelt und einen zweiten Laderanschluss, der derart aufgebaut ist,
dass er mit dem ersten Batterieanschluss und/oder dem zweiten Batterieanschluss
koppelt. Der erste Laderanschluss ist derart aufgebaut, dass er
Ladestrom dem Akku zuführt.
Der Batterielader enthält
auch eine Ladermikrosteuereinheit bzw. einen Mikrocontroller, der
mit dem zweiten Laderanschluss gekoppelt ist und derart arbeiten
kann, dass er Messungen des gegenwärtigen Ladezustands der Batteriezelle
von der Batteriemikrosteuereinheit empfängt. Die Ladermikrosteuereinheit
ist auch derart betreibbar, dass sie Ladestrom dem Akku in Impulsen bzw.
Pul sen zuführt,
worin jeder Puls ein erstes Zeitintervall, in dem Ladestrom der
Batterie zugeführt
wird, und ein zweites Zeitintervall enthält, in dem Ladestrom von der
Batterie unterbrochen ist. Der Mikrocontroller ist weiterhin derart
betreibbar, dass er das erste Zeitintervall eines Pulses zumindest
teilweise auf der Basis von Messungen des momentanen Ladezustands
der Batteriezelle modifizieren kann, die von dem Batteriemikrocontroller
aus empfangen werden.In
In one construction, the invention provides a combination that includes a
Battery or a battery unit and a battery charger contains the
can be operated so that it supplies the battery with a charging current. Of the
Battery contains
a first battery terminal, a second battery terminal
and a battery cell having a current state of charge. The
Battery cell is connected to the first battery connection and / or the second
Battery connection coupled. The battery also contains a battery microcontroller,
the one with the first battery terminal and / or the second battery terminal
is coupled. The microcontroller or the microcontroller works
such that they reflect the present
Charge state of the battery cell measures measurements or readings
of the present
Charge state of the battery cell to produce. The battery charger contains one
first charger port, which is constructed so that it with the
first battery terminal and / or the second battery terminal
coupled and a second charger port, which is constructed such
that it is connected to the first battery connection and / or the second battery connection
coupled. The first charger port is constructed such that it
Charging current to the battery feeds.
The battery charger contains
Also, a loader microcontroller or a microcontroller, the
is coupled to the second charger port and work in such a way
that he can take measurements of the current state of charge of the battery cell
from the battery microcontroller. The loader microcontroller
is also operable so that they charge current to the battery in pulses or
Supplying pulses,
wherein each pulse is a first time interval, in the charging current of
Battery supplied
is included, and a second time interval, in the charging current of the
Battery is interrupted. The microcontroller is still such
operable to be the first time interval of a pulse at least
partly based on instantaneous state of charge measurements
the battery cell that the battery microcontroller may modify
to be received from.
In
einem weiteren Aufbau stellt die Erfindung ein Verfahren des Pulsladens
bzw. Impulsladens mit einer Batterie mit einer Vielzahl von Batteriezellen
bereit. Das Verfahren enthält
das Messen eines Ladezustands jeder Batteriezelle in der Vielzahl
von Batteriezellen und das Anlegen eines ersten Pulses mit Ladestrom
an die Batterie. Der erste Puls hat ein erstes Zeitintervall, in
dem der Ladestrom der Batterie zugeführt wird, und ein zweites Zeitintervall,
in dem die Zuführung
des Ladestroms zu der Batterie unterbrochen ist. Das Verfahren enthält auch
das Anlegen eines zweiten Pulses mit Ladestrom an die Batterie.
Der zweite Puls hat ein drittes Zeitintervall, in dem der Ladestrom
der Batterie zugeführt
wird, und ein viertes Zeitintervall, in dem die Zuführung des
Ladestroms zu der Batterie unterbrochen ist. Das dritte Zeitintervall
basiert zumindest teilweise auf dem Ladezustand einer Batteriezelle
und das dritte Zeitintervall ist kleiner als das erste Zeitintervall.In
In a further construction, the invention provides a method of pulse charging
or pulse charging with a battery having a plurality of battery cells
ready. The procedure contains
measuring a state of charge of each battery cell in the plurality
of battery cells and the application of a first pulse with charging current
to the battery. The first pulse has a first time interval, in
the charging current of the battery is supplied, and a second time interval,
in which the feeder
the charging current to the battery is interrupted. The procedure also contains
the application of a second pulse with charging current to the battery.
The second pulse has a third time interval in which the charging current
supplied to the battery
and a fourth time interval in which the delivery of the
Charging current to the battery is interrupted. The third time interval
is based at least partially on the state of charge of a battery cell
and the third time interval is less than the first time interval.
In
einem weiteren Aufbau stellt die Erfindung einen Batterielader bereit,
der derart betreibbar ist, dass er einen Ladestrom einem Akku zuführt, der
eine Batteriezelle mit einem vorgegebenen Ladezustand hat, und einen
Batteriemikrocontroller, der betreibbar ist, den gegenwärtigen Ladezustand
der Batteriezelle zu messen. Der Batterielader enthält einen
Ladermikrocontroller, der betreibbar ist, den gegenwärtigen Ladezustand
der Batteriezelle von dem Batteriemikrocontroller zu empfangen.
Der Ladermikrocontroller ist auch betreibbar, den Ladestrom dem
Akku in Pulsen zuzuführen,
worin jeder Puls bzw. Impuls ein erstes Zeitintervall und ein zweites
Zeitintervall enthält.
Das erste Zeitintervall ist ein Intervall, in dem ein Ladestrom
der Batterie zugeführt wird,
und das zweite Zeitintervall ist ein Intervall, in dem die Zuführung des
Ladestroms zu der Batterie unterbrochen ist. Der Mikrocontroller
ist weiterhin derart betreibbar, dass er das erste Zeitintervall
eines Pulses zumindest teilweise in Abhängigkeit von dem momentanen
Ladezustand der Batteriezelle modifiziert, der von dem Batteriemikrocontroller
aus empfangen wird.In
In a further construction, the invention provides a battery charger,
which is operable to supply a charging current to a battery which
has a battery cell with a predetermined state of charge, and a
Battery microcontroller that is operable, the current state of charge
to measure the battery cell. The battery charger contains one
Loader microcontroller that is operable, the current state of charge
receive the battery cell from the battery microcontroller.
The loader microcontroller is also operable to charge the charging current
To supply battery in pulses,
wherein each pulse or a first time interval and a second
Contains time interval.
The first time interval is an interval in which a charging current
the battery is supplied,
and the second time interval is an interval in which the supply of the
Charging current to the battery is interrupted. The microcontroller
is further operable to be the first time interval
a pulse at least partially depending on the current one
State of charge of the battery cell modified by the battery microcontroller
is received from.
Unabhängige Merkmale
und unabhängige
Vorteile der Erfindung werden für
Fachleute aus der Durchsicht der nachfolgenden detaillierten Beschreibung,
Ansprüche
und Zeichnungen offenbar.Independent features and independent advantages of the invention will become apparent to those skilled in the art in the following detailed description, claims and drawings.
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSUMMARY
THE DRAWINGS
1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Batterie; 1 is a perspective view of a battery;
2 ist
eine weitere perspektivische Ansicht einer Batterie, zum Beispiel
der Batterie, die in 1 gezeigt ist; 2 FIG. 13 is another perspective view of a battery, for example, the battery included in FIG 1 is shown;
3 ist
eine perspektivische Ansicht einer Batterie, zum Beispiel der Batterie,
die in 1 gezeigt ist und die elektrisch und physikalisch
mit einem Batterielader verbunden ist; 3 is a perspective view of a battery, for example, the battery, which in 1 is shown and which is electrically and physically connected to a battery charger;
4 ist
eine schematische Ansicht einer Batterie, die elektrisch mit einem
Batterielader, zum Beispiel der Batterie und dem Batterielader,
der in 3 gezeigt ist, verbunden ist; 4 is a schematic view of a battery that is electrically connected to a battery charger, such as the battery and the battery charger, in 3 is shown connected;
5a und 5b sind
Flussdiagramme, die den Betrieb eines Batterieladers zeigen, der
die Aspekte der Erfindung verkörpert,
zum Beispiel des Batterieladers, der in 3 gezeigt
ist; 5a and 5b FIG. 10 are flowcharts showing the operation of a battery charger embodying aspects of the invention, such as the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;
6 ist
ein Flussdiagramm, das einen ersten Modul zeigt, der in einem Batterielader
implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum
Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt
ist; 6 FIG. 14 is a flowchart showing a first module that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;
7 ist
ein Flussdiagramm, das einen zweiten Modul zeigt, der einen Batterielader
implementieren kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum
Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt
ist; 7 FIG. 10 is a flowchart showing a second module that may implement a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;
8 ist
ein Flussdiagramm, das einen dritten Modul zeigt, der in einem Batterielader
implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpern kann,
zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 8th FIG. 10 is a flowchart showing a third module that may be implemented in a battery charger that may embody the aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;
9 ist
ein Flussdiagramm, das einen vierten Modul zeigt, der in einem Batterielader
implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum
Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt
ist; 9 FIG. 14 is a flowchart showing a fourth module that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;
10 ist
ein Flussdiagramm, das einen fünften
Modul zeigt, der in einem Batterielader implementiert sein kann,
der die Aspekte der Erfindung verkörpert, zum Beispiel den Batterielader,
der in 3 gezeigt ist; 10 FIG. 10 is a flowchart showing a fifth module that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;
11 ist
ein Flussdiagramm, das einen sechsten Modul zeigt, der in einem
Batterielader implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung
verkörpert,
zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 11 FIG. 14 is a flowchart showing a sixth module that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;
12 ist
ein Flussdiagramm, das einen Ladealgorithmus zeigt, der in einem
Batterielader implementiert sein kann, der die Aspekte der Erfindung
verkörpert,
zum Beispiel den Batterielader, der in 3 gezeigt ist; 12 FIG. 10 is a flowchart showing a charging algorithm that may be implemented in a battery charger embodying aspects of the invention, for example, the battery charger incorporated in FIG 3 is shown;
13 ist
ein schematisches Diagramm einer Batterie, die elektrisch mit einem
Batterielader verbunden ist; 13 Fig. 12 is a schematic diagram of a battery electrically connected to a battery charger;
14A–B
sind Ansichten von weiteren Aufbauten einer Batterie; 14A -B are views of other constructions of a battery;
15A–B
sind perspektivische Ansichten einer Batterie, zum Beispiel einer
der Batterien, die in 1, 2 und 14A–B
gezeigt sind, die elektrisch und physikalisch mit einem Elektrowerkzeug
verbunden ist; 15A -B are perspective views of a battery, for example, one of the batteries that are in 1 . 2 and 14A B, which is electrically and physically connected to a power tool;
16 ist
eine schematische Ansicht eines Ladestroms für eine Batterie; 16 is a schematic view of a charging current for a battery;
17 ist
ein weiteres schematisches Diagramm einer Batterie; 17 is another schematic diagram of a battery;
18 ist
eine perspektivische Ansicht eines Wechselrichters, der mit einem
Batterielader verbunden ist; 18 is a perspective view of an inverter, which is connected to a battery charger;
19 ist
eine ebene Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters
in 18, der mit dem Batterielader verbunden ist; 19 is a planar view of an inverter, for example the inverter in 18 which is connected to the battery charger;
20 ist
eine Seitenansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters
von 18, der mit dem Batterielader verbunden ist; 20 is a side view of an inverter, for example, the inverter of 18 which is connected to the battery charger;
21 ist
eine obere Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters
in 18, der mit dem Batterielader verbunden ist; 21 is an upper view of an inverter, for example the inverter in 18 which is connected to the battery charger;
22 ist
eine weitere Seitenansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des
Wechselrichters in 18, der mit einem Batterielader
verbunden ist; 22 is another side view of an inverter, for example, the inverter in 18 which is connected to a battery charger;
23 ist
eine hintere Ansicht eines Wechselrichters, zum Beispiel des Wechselrichters
der 18, der mit einem Batterielader verbunden ist; 23 is a rear view of an inverter, for example the inverter of the inverter 18 which is connected to a battery charger;
24 ist
eine weitere perspektivische Ansicht eines Wechselrichters, zum
Beispiel des Wechselrichters der 18, der
mit einem Batterielader verbunden ist; 24 is another perspective view of an inverter, for example, the inverter of 18 which is connected to a battery charger;
25 ist
noch eine weitere perspektivische Ansicht eines Wechselrichters,
zum Beispiel eines Wechselrichters von 18, der
mit einem Batterielader verbunden ist; 25 is yet another perspective view of an inverter, for example an inverter of 18 which is connected to a battery charger;
26 ist
noch eine weitere perspektivische Ansicht eines Wechselrichters,
zum Beispiel eines Wechselrichters von 18, der
mit einem Bat terielader verbunden ist; 26 is yet another perspective view of an inverter, for example an inverter of 18 which is connected to a Bat terielader;
27 ist
noch eine weitere perspektivische Ansicht eines Wechselrichters,
zum Beispiel eines Wechselrichters der 18, der
mit einem Batterielader verbunden ist; 27 is yet another perspective view of an inverter, for example, an inverter of 18 which is connected to a battery charger;
28 ist
ein Flussdiagramm, das ein Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie
zeigt; 28 FIG. 10 is a flowchart showing a module of a battery charging operation; FIG.
29 und 30 sind
Flussdiagramme, die einen weiteren Modul eines Ladebetriebs für eine Batterie
zeigen; 29 and 30 FIGURES are flowcharts showing another module of a battery charging operation;
31 ist
ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs
für eine
Batterie zeigt; 31 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;
32 ist
ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs
für eine
Batterie zeigt; 32 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;
33 ist
ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs
für eine
Batterie zeigt; 33 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;
34 ist
ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs
für eine
Batterie zeigt; 34 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;
35 ist ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren
Modul eines Ladebetriebs für
eine Batterie zeigt; 35 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;
36 ist
ein Flussdiagramm, das einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs
für eine
Batterie zeigt; 36 Fig. 10 is a flowchart showing still another module of a battery charging operation;
37 und 38 sind
Flussdiagramme, die einen noch weiteren Modul eines Ladebetriebs
für eine Batterie
zeigen; 37 and 38 FIGURES are flowcharts showing yet another module of a battery charging operation;
39 ist eine schematische Ansicht eines Ladestroms
für eine
Batterie. 39 is a schematic view of a charging current for a battery.
Bevor
Ausführungsformen
der Erfindung im Detail erläutert
werden, sollte verstanden werden, dass die Erfindung in ihrer Anwendung
nicht auf die Details des Aufbaus und der Anordnung der Komponenten,
die in der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden oder in den nachfolgenden
Zeichnungen gezeigt werden, beschränkt ist. Die Erfindung kann
weitere Ausführungsformen
realisieren und in verschiedenen Arten und Weisen praktiziert und
ausgeführt
werden. Auch sollte verstanden werden, dass die Phraseologie und
Terminologie, die hier verwendet werden, zum Zwecke der Beschreibung
verwendet werden, und nicht als beschränkend betrachtet werden dürfen. Die
Verwendung von "enthalten", "aufweisen" oder "haben" und Variationen davon
sind hier so gemeint, dass sie die Gegenstände, die danach aufgelistet
sind, und Äquivalente
davon und auch zusätzliche
Gegenstände
umfassen.Before embodiments of the invention are explained in detail, it should be understood that the invention is not limited in its application to the details of construction and arrangement of the components illustrated in the following description or shown in the following drawings. The invention may be embodied in other forms and practiced and embodied in various ways. It should also be understood that the phraseology and terminology used herein are used for purposes of description and should not be considered as limiting. The use of "contain,""have," or "have," and variations thereof are meant herein to include the items listed thereafter, and equivalents thereof, and also include additional items.
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDETAILED
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ein
Akku oder eine Batterie 20 ist in 1 und 2 gezeigt.
Die Batterie 20 ist zum Übertragen von Energie bzw.
Strom zu einer elektrischen Vorrichtung oder mehreren elektrischen
Vorrichtungen und zum Empfangen von Strom bzw. Energie von einer
elektrischen Vorrichtung oder von mehreren elektrischen Vorrichtungen,
zum Beispiel einem Elektrowerkzeug 25 (gezeigt in 15A–B)
und/oder einem Batterielader 30 (ge zeigt in 3 und 4),
aufgebaut. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten kann
die Batterie 20 irgendeine Batteriechemie haben, zum Beispiel
eine Bleisäure,
Nickel-Cadmium ("NiCd"), Nickel-Metall-Hydrid
("NiMH"), Lithium ("Li"), Lithium-Ion ("Li-Ion") und eine weitere
auf Lithium basierende Chemie oder eine weitere Chemie für aufladbare
Batterien haben. In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten kann
die Batterie 20 einen hohen Entladestrom elektrischen Vorrichtungen
zuführen,
zum Beispiel einem Elektrowerkzeug, die Starkstromentladeraten haben.
In den illustrierten Konstruktionen hat die Batterie 20 eine
Batteriechemie mit Li, Li-Ion oder einer anderen Li-basierenden
Chemie und führt
einen durchschnittlichen Entladestrom zu, der gleich oder größer als
ungefähr
20 A ist. Zum Beispiel kann in dem gezeigten Aufbau der Batterie 20 eine
Chemie mit Lithium-Cobalt ("Li-Co"), Lithium-Mangan ("Li-Mn"), Spinell oder Li-Mn-Nickel
haben.A rechargeable battery or a battery 20 is in 1 and 2 shown. The battery 20 is for transmitting power to one or more electrical devices and receiving power from one or more electrical devices, such as a power tool 25 (shown in 15A -B) and / or a battery charger 30 (ge shows in 3 and 4 ), built up. In some constructions and in some aspects, the battery can 20 have any battery chemistry, for example, a lead acid, nickel-cadmium ("NiCd"), nickel-metal hydride ("NiMH"), lithium ("Li"), lithium-ion ("Li-ion") and another Lithium-based chemistry or another chemistry for rechargeable batteries. In some constructions and in some aspects, the battery can 20 supplying a high discharge current to electrical devices, such as a power tool, that have high current discharge rates. In the illustrated constructions the battery has 20 a battery chemistry with Li, Li-ion, or other Li-based chemistry, and results in an average discharge current equal to or greater than about 20A. For example, in the illustrated construction of the battery 20 have a lithium-cobalt ("Li-Co"), lithium-manganese ("Li-Mn"), spinel or Li-Mn-nickel chemistry.
In
einigen Aufbauten und in einigen Aspekten kann die Batterie 20 auch
irgendeine Nominalspannung haben, zum Beispiel eine Nominalspannung,
die von ungefähr
9,6 V bis ungefähr
50 V reicht. In einer Konstruktion (vgl. 1–3)
hat die Batterie 20 zum Beispiel eine Nominalspannung von
ungefähr
21 V. In einem weiteren Aufbau (vgl. 14)
hat die Batterie 20 A eine Nominalspannung von ungefähr 28 V.
Es sollte verstanden werden, dass in weiteren Konstruktionen die
Batterie 20 eine andere Nominalspannung in einem anderen
Nominalspannungsbereich haben kann.In some constructions and in some aspects, the battery can 20 also have any nominal voltage, for example a nominal voltage ranging from about 9.6V to about 50V. In a construction (cf. 1 - 3 ) has the battery 20 for example, a nominal voltage of about 21 V. In a further construction (cf. 14 ), the battery 20 A has a nominal voltage of about 28 V. It should be understood that in other constructions the battery 20 may have a different nominal voltage in another nominal voltage range.
Die
Batterie 20 enthält
ein Gehäuse 35,
das Anschlusseinrichtungen 40 bereitstellt. Die Batterie 20 enthält weiterhin
einen Batterieanschluss oder mehrere Batterieanschlüsse, die
durch die Anschlusseinrichtungen 40 unterstützt werden
und mit einer elektrischen Vorrichtung verbindbar sind, zum Beispiel
mit einem Elektrowerkzeug 25 und/oder mit dem Batterielader 30.
In einigen Konstruktionen, zum Beispiel der Kon struktion, die in 4 gezeigt
ist, enthält
die Batterie 20 einen positiven Batterieanschluss 45,
einen negativen Batterieanschluss 50 und einen Fühlbatterieanschluss 55.
In einigen Konstruktionen enthält
die Batterie 20 mehr oder weniger Anschlüsse als
in der Ausführungsform,
die gezeigt ist.The battery 20 contains a housing 35 , the connection devices 40 provides. The battery 20 Also includes a battery connector or a plurality of battery terminals through the connection means 40 be supported and connectable to an electrical device, for example with a power tool 25 and / or with the battery charger 30 , In some constructions, for example, the construction in 4 shown contains the battery 20 a positive battery connection 45 , a negative battery connection 50 and a sensor battery connection 55 , In some constructions, the battery contains 20 more or less terminals than in the embodiment shown.
Die
Batterie 20 enthält
eine Batteriezelle oder mehrere Batteriezellen 60, die
jeweils eine Chemie und eine Nominalspannung haben. In einigen Konstruktionen
hat die Batterie 20 eine Batteriechemie mit Li-Ion, eine
Nominalspannung mit ungefähr
18 V oder 21 V und enthält
fünf Batteriezellen.
In einigen Konstruktionen hat jede Batteriezelle 60 eine
Chemie mit Li-Ion und jede Batteriezelle 60 hat im wesentlichen
die gleiche Nominalspannung, zum Beispiel ungefähr 3,6 V oder ungefähr 4,2 V.The battery 20 contains one battery cell or several battery cells 60 each having a chemistry and a nominal voltage. In some constructions the battery has 20 a battery chemistry with Li-Ion, a nominal voltage of about 18 V or 21 V and contains five battery cells. In some constructions, each battery cell has 60 a chemistry with Li-ion and every battery cell 60 has substantially the same nominal voltage, for example about 3.6V or about 4.2V.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält die Batterie 20 eine
Identifikationsschaltung oder Identifikationskomponente, die elektrisch
mit ein oder mehreren Batterieanschlüssen verbunden ist. In einigen
Konstruktionen kann eine elektrische Vorrichtung, zum Beispiel ein
Batterielader 30 (in 3 und 4 gezeigt)
die Identifikationsschaltung oder Identifikationskomponente "lesen" und/oder eine Eingabe
auf der Basis der Identifikationsschaltung oder Identifikationskomponente
empfangen, um eine Batterieeigenschaft oder mehrere Batterieeigenschaften
bestimmen zu können.
In einigen Konstruktionen können
die Batterieeigenschaften zum Beispiel die Nominalspannung der Batterie 20,
die Temperatur der Batterie 20 und/oder die Chemie der
Batterie 20 enthalten.In some constructions and in some aspects, the battery contains 20 an identification circuit or identification component electrically connected to one or more battery terminals. In some constructions, an electrical device, for example, a battery charger 30 (in 3 and 4 shown) the identification circuit or identification component "read" and / or received an input on the basis of the identification circuit or identification component to determine a battery characteristic or multiple battery properties. For example, in some constructions, the battery characteristics may be the nominal voltage of the battery 20 , the temperature of the battery 20 and / or the chemistry of the battery 20 contain.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält die Batterie 20 eine
Steuervorrichtung, einen Mikrocontroller, einen Mikroprozessor oder
eine Steuereinheit, die elektrisch mit einem Batterieanschluss oder
mehreren Batterieanschlüssen
verbunden ist. Die Steuereinheit bzw. der Control ler kommuniziert
mit den elektrischen Vorrichtungen, zum Beispiel mit einem Batterielader 30,
und liefert Informationen an die Vorrichtungen bezüglich einer
oder mehrerer Batterieeigenschaften oder Zustände, zum Beispiel bezüglich der
Nominalspannung der Batterie 20, den einzelnen Zellenspannungen,
der Temperatur der Batterie 20 und/oder der Chemie der
Batterie 20. In einigen Konstruktionen, zum Beispiel der
Konstruktion, die in 4 gezeigt ist, enthält die Batterie 20 eine
Identifikationsschaltung 62, die einen Mikroprozessor oder
Controller 64 hat.In some constructions and in some aspects, the battery contains 20 a controller, a microcontroller, a microprocessor, or a controller electrically connected to one or more battery terminals. The control unit or the controller communicates with the electrical devices, for example with a battery charger 30 , and provides information to the devices regarding one or more battery characteristics or conditions, for example, the nominal voltage of the battery 20 , the individual cell voltages, the temperature of the battery 20 and / or the chemistry of the battery 20 , In some constructions, for example the construction, which in 4 shown contains the battery 20 an identification circuit 62 containing a microprocessor or controller 64 Has.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält die Batterie 20 eine
Temperatur fühlende Vorrichtung
oder einen Thermistor. Der Thermistor ist derart aufgebaut und innerhalb
der Batterie 20 derart angeordnet, dass er eine Temperatur
von einer Batteriezelle oder mehreren Batteriezellen oder eine Temperatur
der Batterie 20 als Ganzes erfasst bzw. fühlt. In
einigen Konstruktionen, zum Beispiel der Konstruktion, die in 4 gezeigt
ist, enthält
die Batterie 20 einen Thermistor 66. In der dargestellten
Konstruktion ist der Thermistor 66 in der Identifikationsschaltung 62 enthalten.In some constructions and in some aspects, the battery contains 20 a temperature sensing device or a thermistor. The thermistor is constructed and inside the battery 20 arranged to be a temperature of a battery cell or a plurality of battery cells or a Tempe temperature of the battery 20 as a whole senses or feels. In some constructions, for example the construction, which in 4 shown contains the battery 20 a thermistor 66 , In the illustrated construction, the thermistor 66 in the identification circuit 62 contain.
Wie
in 3 und 4 gezeigt ist, ist die Batterie 20 auch
derart aufgebaut, dass sie mit einer elektrischen Vorrichtung, zum
Beispiel einem Batterielader 30, verbindet. In einigen
Konstruktionen enthält
der Batterielader 30 ein Gehäuse 70. Das Gehäuse 70 stellt
einen Verbindungsabschnitt 75 bereit, mit dem die Batterie 20 verbunden
ist. Der Verbindungsabschnitt 75 enthält einen Vorrichtungsanschluss
oder mehrere elektrische Vorrichtungsanschlüsse, um die Batterie 20 mit
dem Batterielader 30 elektrisch zu verbinden. Die Anschlüsse, die
in dem Batterielader 30 enthalten sind, sind so aufgebaut,
dass sie zu den Anschlüssen,
die in der Batterie 20 enthalten sind, passen und Strom
bzw. Energie und Informationen übertragen
und von der Batterie 20 empfangen.As in 3 and 4 shown is the battery 20 also constructed such that it is connected to an electrical device, for example a battery charger 30 , connects. In some constructions, the battery charger contains 30 a housing 70 , The housing 70 represents a connection section 75 ready with the battery 20 connected is. The connecting section 75 includes a device connection or multiple electrical device connections to the battery 20 with the battery charger 30 electrically connect. The connections in the battery charger 30 are included, so that they are connected to the terminals in the battery 20 are included, and power and / or energy and information transmitted and transmitted by the battery 20 receive.
In
einigen Konstruktionen, zum Beispiel der Konstruktion, die in 4 dargestellt
ist, enthält
der Batterielader 30 einen positiven Anschluss 80,
einen negativen Anschluss 85 und einen Fühlanschluss 90.
In einigen Konstruktionen ist der positive Anschluss 80 des
Batterieladers 30 so aufgebaut, dass er zu dem positiven
Batterieanschluss 45 passt. In einigen Konstruktionen sind
der negative Anschluss 85 und der Fühlanschluss 90 des
Batterieladers 30 so aufgebaut, dass sie zu dem negativen
Batterieanschluss 50 bzw. dem Fühlbatterieanschluss 55 passen.In some constructions, for example the construction, which in 4 is shown contains the battery charger 30 a positive connection 80 , a negative connection 85 and a sensing connection 90 , In some constructions the positive connection is 80 of the battery charger 30 designed so that it leads to the positive battery connection 45 fits. In some constructions are the negative connection 85 and the sensing connection 90 of the battery charger 30 designed to connect to the negative battery connection 50 or the sensor battery connection 55 fit.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 eine
Ladeschaltung 95. In einigen Konstruktionen enthält die Ladeschaltung 95 eine
Steuervorrichtung, einen Mikrocontroller, einen Mikroprozessor oder
eine Steuereinheit 100 bzw. Controller. Die Steuereinheit 100 steuert
die Übertragung
von Strom bzw. Energie zwischen der Batterie 20 und dem
Batterielader 30. In einigen Konstruktionen steuert die Steuereinheit 100 die Übertragung
von Informationen zwischen der Batterie 20 und dem Batterielader 30.
In einigen Konstruktionen identifiziert und/oder bestimmt die Steuereinheit 100 eine
Eigenschaft oder einen Zustand oder mehrere Eigenschaften oder Zustände der
Batterie 20 auf der Basis von Signalen, die sie von der Batterie 20 empfängt. Die
Steuereinheit 100 kann den Betrieb des Laders 30 auch
auf der Basis der Identifikationseigenschaften der Batterie 20 steuern.In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 a charging circuit 95 , In some constructions, the charging circuit contains 95 a controller, a microcontroller, a microprocessor or a controller 100 or controller. The control unit 100 controls the transfer of electricity or energy between the battery 20 and the battery charger 30 , In some constructions, the control unit controls 100 the transmission of information between the battery 20 and the battery charger 30 , In some constructions, the control unit identifies and / or determines 100 a property or condition or multiple properties or states of the battery 20 based on signals from the battery 20 receives. The control unit 100 can the operation of the charger 30 also on the basis of the identification characteristics of the battery 20 Taxes.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält die Steuereinheit
verschiedene Zeitgeber, Hilfszeitgeber bzw. Back-up-Zeitgeber und
Zähler
und/oder kann verschiedene Zeitsteuerungen und Zählfunktionen durchführen. Die
Zeitgeber, Hilfszeitgeber und Zähler
werden von der Steuereinheit 100 während verschiedener Ladeschritte
und/oder Module verwendet und gesteuert. Die Zeitgeber, Hilfszeitgeber
und Zähler werden
unten stehend erläutert.In some constructions and in some aspects, the control unit includes various timers, back-up timers and counters, and / or may perform various timings and counting functions. The timers, auxiliary timers and counters are provided by the control unit 100 used and controlled during various charging steps and / or modules. The timers, auxiliary timers and counters are explained below.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 eine
Anzeige oder einen Anzeiger 110. Der Anzeiger 110 informiert
einen Benutzer über
den Zustand des Batterieladers 30. In einigen Konstruktionen
kann der Anzeiger 110 den Nutzer über unterschiedliche Ladestufen
der Ladung, Lademodi oder Lademodule informieren, die beginnen und/oder
während
des Betriebs abgeschlossen worden sind. In einigen Konstruktionen
enthält
der Anzeiger 110 eine erste Lichtemissionsdiode ("LED") 115 und
eine zweite LED 120. In der dargestellten Konstruktion
sind die erste LED 115 und die zweite LED 120 LEDs
mit unterschiedlicher Farbe. Zum Beispiel ist die erste LED 115 eine
rote LED und die zweite LED 120 ist eine grüne LED.
In einigen Konstruktionen aktiviert die Steuereinheit 100 den
Anzeiger 110 und steuert ihn. In einigen Konstruktionen
ist der Anzeiger 110 an dem Gehäuse 70 angeordnet
oder in dem Gehäuse 70 derart
enthalten, dass der Anzeiger 110 bzw. die Anzeige für den Nutzer
sichtbar ist. Die Anzeige kann auch einen Anzeiger enthalten, der
den geladenen Prozentsatz zeigt, die verbleibende Zeit usw. In einigen
Konstruktionen kann die Anzeige oder der Anzeiger 110 das
Ladeanzeigegerät,
das an der Batterie 20 vorgesehen ist, enthalten.In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 an ad or an indicator 110 , The scoreboard 110 informs a user about the condition of the battery charger 30 , In some constructions, the indicator 110 inform the user of different charge levels of charge, charge modes, or charge modules that begin and / or have been completed during operation. In some constructions, the indicator contains 110 a first light emitting diode ("LED") 115 and a second LED 120 , In the illustrated construction, the first LED 115 and the second LED 120 LEDs with different colors. For example, the first LED 115 a red LED and the second LED 120 is a green LED. In some constructions, the control unit activates 100 the scoreboard 110 and controls him. In some constructions, the indicator is 110 on the housing 70 arranged or in the housing 70 such that the indicator 110 or the ad is visible to the user. The display may also include an indicator showing the percentage charged, the time remaining, and so on. In some constructions, the display or indicator may 110 the charge indicator attached to the battery 20 is included.
Der
Batterielader 30 ist dafür ausgelegt, eine Eingabe des
Stromes von einer Versorgungsquelle 130 zu empfangen. In
einigen Konstruktionen ist die Versorgungsquelle 130 ungefähr ein 120
V Wechselstrom, 60 Hz Signal. In anderen Konstruktionen ist die
Versorgungsquelle 130 ungefähr ein 240 V Wechselstrom Signal. In
weiteren Konstruktionen ist die Versorgungsquelle 130 zum
Beispiel eine Konstantstromquelle. In diesen Konstruktionen können die
Versorgungsquellen 130 ein 12 V Gleichstromsignal enthalten,
zum Beispiel ein Gleichstromsig nal, das von einem Fahrzeugstecker
(z.B. einer Fahrzeugbatterie) empfangen wird.The battery charger 30 is designed to be an input of the current from a supply source 130 to recieve. In some constructions, the source of supply is 130 about a 120 V AC, 60 Hz signal. In other constructions, the source of supply is 130 about a 240V AC signal. In other constructions, the source of supply is 130 for example, a constant current source. In these constructions, the sources of supply 130 include a 12V DC signal, for example, a DC signal received from a vehicle connector (eg, a vehicle battery).
In
den gezeigten Konstruktionen empfängt der Batterielader 30 die
Eingabe der Energie bzw. des Stroms von einer Wechselstromquelle.
Zur Verwendung mit einer Gleichstromquelle kann ein Nutzer den Batterielader 30 mit
einem Wechselrichter 2140, der in 18–27 gezeigt
ist, verbinden. In diesen Konstruktionen wandelt der Wechselrichter 2140 ein
erstes Signal, zum Beispiel ein Gleichstromsignal (z.B. ein 12 V Gleichstromsignal
von einem Fahrzeuggleichstromausgang) in ein zweites Signal, zum
Beispiel ein Wechselstromsignal (z.B. ein 120 V Wechselstromsignal)
um.In the constructions shown, the battery charger receives 30 the input of energy or current from an AC source. For use with a DC power source, a user may charge the battery charger 30 with an inverter 2140 who in 18 - 27 shown, connect. In these designs, the inverter converts 2140 a first signal, for example a DC signal (eg a 12V DC signal from a vehicle DC output) into a second signal, for example, an AC signal (eg, a 120V AC signal).
Wie
in 18–26 gezeigt
ist, enthält
der Wechselrichter 2140 ein Gehäuse 2145. In dieser
gezeigten Konstruktion enthält
das Gehäuse 2145 ein
erstes Ende 2146, ein zweites Ende 2147, eine
erste Seite 2148 und eine zweite Seite 2149. Das
Gehäuse 2145 enthält auch
eine Bodenfläche 2152 und
eine obere Fläche 2154.
In anderen Konstruktionen kann das Gehäuse 2145 mehr oder
weniger Flächen
bzw. Oberflächen, Seiten
und Enden als gezeigt und beschrieben enthalten.As in 18 - 26 is shown contains the inverter 2140 a housing 2145 , In this illustrated construction, the housing contains 2145 a first end 2146 , a second end 2147 , a first page 2148 and a second page 2149 , The housing 2145 also contains a floor area 2152 and an upper surface 2154 , In other constructions, the housing 2145 more or fewer surfaces, sides and ends than shown and described.
In
einer Konstruktion kann die obere Fläche 2154 einen Bereich
für die
Anbringung und die Anordnung des Batterieladers 30 bereitstellen.
In der dargestellten Konstruktion hat die obere Fläche 2154 im
wesentlichen die gleiche Weite bzw. Breite und Länge eines Batterieladers 30.
In anderen Konstruktionen kann die obere Fläche 2154 größer oder
kleiner als die Weite und die Länge
des Batterieladers 30 sein. In weiteren Konstruktionen
kann die obere Fläche 2154 einen
Sperrmechanismus (nicht gezeigt) enthalten, um den Batterielader 30 an
dem Wechselrichter 2140 zu sichern. In noch weiteren Konstruktionen
kann ein weiterer Abschnitt des Gehäuses 2145 einen Sperr mechanismus
zum Sichern des Batterieladers 30 an dem Wechselrichter 2140 enthalten.In a construction, the upper surface 2154 an area for attaching and arranging the battery charger 30 provide. In the illustrated construction, the upper surface has 2154 essentially the same width or width and length of a battery charger 30 , In other constructions, the upper surface 2154 greater or smaller than the width and length of the battery charger 30 be. In other constructions, the upper surface 2154 a locking mechanism (not shown) to the battery charger 30 at the inverter 2140 to secure. In yet other constructions may be another section of the housing 2145 a locking mechanism for securing the battery charger 30 at the inverter 2140 contain.
Der
Wechselrichter 2140 enthält auch einen Eingang 2159,
der das erste Stromsignal (d.h. das Gleichstromsignal) empfängt. In
einigen Konstruktionen enthält
der Eingang 2159 ein Kabel 2160 und einen Eingangssteckverbinder 2165.
In den dargestellten Konstruktionen enthält der Eingangssteckverbinder 2165 einen
12 V Gleichstromeingangsstecker zum Aufnehmen eines Gleichstromsignals
von einem Fahrzeuggleichstromausgang.The inverter 2140 also contains an entrance 2159 receiving the first current signal (ie, the DC signal). In some constructions, the entrance contains 2159 a cable 2160 and an input connector 2165 , In the illustrated constructions, the input connector includes 2165 a 12V DC input connector for receiving a DC signal from a vehicle DC output.
Der
Wechselrichter 2140 enthält auch einen Wandelausgang 2170,
um das zweite Stromsignal (d.h., das Wechselstromsignal) zu liefern.
In den dargestellten Konstruktionen enthält der Wandelausgang 2170 einen
Wechselstromausgang, zum Beispiel einen dreipoligen Geradstiftausgang 2170.
Wie in 18 gezeigt ist, ist der Ausgang 2170 auf
einer Kabelaufwicklung 2155 angeordnet.The inverter 2140 also contains a change output 2170 to provide the second current signal (ie, the AC signal). In the illustrated constructions, the conversion output contains 2170 an AC output, for example, a three-pole straight pin output 2170 , As in 18 shown is the output 2170 on a cable rewind 2155 arranged.
In
einigen Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 eine
Kabelaufwicklung 2155 enthalten. Die Kabelaufwicklung 2155 kann
das Kabel 2156 des Batterieladers 30 aufnehmen
und sichern. In den dargestellten Konstruktionen bildet eine Rille 2158 in
dem zweiten Ende 2147 des Gehäuses 2145 die Kabelaufwicklung 2155.In some constructions, the inverter can 2140 a cable rewind 2155 contain. The cable winder 2155 can the cable 2156 of the battery charger 30 record and secure. In the illustrated constructions forms a groove 2158 in the second end 2147 of the housing 2145 the cable rewind 2155 ,
In
einigen Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 einen
zweiten Ausgang 2180 enthalten. In der dargestellten Konstruktion
ist der zweite Ausgang 2180 an dem ersten Ende 2146 des
Gehäuses 2145 angeordnet
und derart betreibbar, dass er das zweite (gewandelte) Stromsignal
liefert. In weiteren Konstruktionen kann der Ausgang 2180 das
erste Stromsignal (d.h. das Gleichstromsignal) ausgeben. In weiteren
Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 zusätzliche
Ausgänge 2180 enthalten,
die das erste Stromsignal oder das zweite Stromsig nal liefern. In
noch weiteren Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 eine
Kombination aus zweiten Ausgängen 2180 enthalten,
mindestens einen, der das erste Stromsignal liefert, und mindestens einen
weiteren, der das zweite Stromsignal liefert.In some constructions, the inverter can 2140 a second exit 2180 contain. In the illustrated construction, the second exit is 2180 at the first end 2146 of the housing 2145 arranged and operable to provide the second (converted) current signal. In other constructions, the output can 2180 output the first current signal (ie, the DC signal). In other constructions, the inverter 2140 additional outputs 2180 containing the first current signal or the second current signal. In still other constructions, the inverter can 2140 a combination of second outputs 2180 at least one providing the first current signal and at least one further providing the second current signal.
In
einigen Konstruktionen kann der Wechselrichter 2140 einen
Schalter 2185 enthalten, der den Ausgang des Stromes durch
den Wandelausgang 2170 steuert. Der Schalter 2185 kann
eine Ein-Position, in der der Wechselrichter 2140 derart
betreibbar ist, dass er Strom durch den Wandelausgang 2170 abgibt
(wenn der Wechselrichter 2140 ein erstes Stromsignal empfängt), und
eine Aus-Position enthalten, in der der Wechselrichter 2140 nicht
derart betreibbar ist, dass er Strom durch den Wandelausgang 2170 abgibt.
Die Positionen des Schalters 2185 können dem Nutzer durch eine
LED oder mehrere LEDs, zum Beispiel durch die erste LED 2188 und
die zweite LED 2189, die in 23–26 gezeigt
sind, angezeigt werden. In den dargestellten Konstruktionen sind
die erste LED 2188 und die zweite LED 2189 an
dem ersten Ende 2146 des Gehäuses 2145 angeordnet.
In einer Konstruktion ist die LED 2188 eine rote LED und
gibt an, dass der Wechselrichter 2140 nicht betreibbar
ist, den Strom durch den Wandelausgang 2170 zuzuführen, und
die zweite LED 2189 ist eine grüne LED und gibt an, dass der
Wechselrichter 2140 so betreibbar ist, dass er Strom durch
den Wandelausgang 2170 zuführt. In anderen Konstruktionen
kann der Schalter 2185 die Ausgabe des zweiten Ausgangs 2180 steuern.
In noch weiteren Konstruktionen enthält der Wechselrichter 2140 einen
Schalter 2185 für
jeden Ausgang oder Auslass 2170, 2180.In some constructions, the inverter can 2140 a switch 2185 contain the output of the current through the conversion output 2170 controls. The desk 2185 can be an on position in which the inverter 2140 is so operable that it is current through the conversion output 2170 (if the inverter 2140 receiving a first current signal) and an off position in which the inverter 2140 is not so operable that it is current through the conversion output 2170 emits. The positions of the switch 2185 can be given to the user by one LED or multiple LEDs, for example by the first LED 2188 and the second LED 2189 , in the 23 - 26 shown are displayed. In the illustrated constructions are the first LED 2188 and the second LED 2189 at the first end 2146 of the housing 2145 arranged. In one construction is the LED 2188 a red LED and indicates that the inverter 2140 is not operable, the current through the conversion output 2170 to feed, and the second LED 2189 is a green LED and indicates that the inverter 2140 is so operable that it is current through the conversion output 2170 supplies. In other constructions, the switch can 2185 the output of the second output 2180 Taxes. In still other constructions, the inverter contains 2140 a switch 2185 for each outlet or outlet 2170 . 2180 ,
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten kann der Batterielader 30 verschiedene,
wiederaufladbare bzw. aufladbare Batterien laden, die eine unterschiedliche
Batteriechemie und unterschiedliche Nominalspannungen haben, wie
unten stehend beschrieben wird. Zum Beispiel kann in einer exempla rischen
Implementation der Batterielader 30 eine erste Batterie,
die eine Batteriechemie mit NiCd und eine Nominalspannung von ungefähr 14,4
V hat, eine zweite Batterie, die eine Batteriechemie mit Li-Ion
und eine Nominalspannung von ungefähr 18 V hat, und eine dritte
Batterie laden, die eine Batteriechemie mit Li-Ion und eine Nominalspannung
von ungefähr
28 V hat. In einer weiteren exemplarischen Realisierung kann der
Batterielader 30 eine erste Li-Ion-Batterie mit einer Nominalspannung
von ungefähr
21 V und eine zweite Li-Ion-Batterie mit einer Nominalspannung von
ungefähr
28 V laden. In dieser exemplarischen Implementierung kann der Batterielader 30 die
Nominalspannungen von jeder Batterie 20 identifizieren
und entweder bestimmte Schwellenwerte dementsprechend anzeigen,
wie unten stehend erläutert
wird, oder Spannungsablesungen oder Messungen (während des Ladens aufgenommen)
gemäß der Batterienominalspannung
modifizieren.In some constructions and in some aspects, the battery charger may 30 load different, rechargeable or rechargeable batteries that have a different battery chemistry and different Nomi nalspannungen have, as will be described below. For example, in an exemplary implementation, the battery charger 30 a first battery having a battery chemistry with NiCd and a nominal voltage of about 14.4 V, a second battery having a battery chemistry with Li-ion and a nominal voltage of about 18 V, and a third battery charging a battery chemistry Li-ion and a nominal voltage of about 28V has. In another exemplary implementation, the battery charger 30 Charge a first Li-Ion battery with a nominal voltage of approximately 21V and a second Li-Ion battery with a nominal voltage of approximately 28V. In this exemplary implementation, the battery charger 30 the nominal voltages of each battery 20 and either indicate certain thresholds accordingly, as discussed below, or modify voltage readings or measurements (taken during charging) according to the battery nominal voltage.
In
einigen Konstruktionen kann der Batterielader 30 die Nominalspannung
einer Batterie 20 durch "Lesen" einer Identifikationskomponente, die
in der Batterie 20 enthalten ist, oder durch Empfangen
eines Signals von zum Beispiel einem Batteriemikroprozessor oder
Batteriecontroller identifizieren. In einigen Konstruktionen kann
der Batterielader 30 einen Bereich von annehmbaren Nominalspannungen
für verschiedene
Batterien 20, die der Lader 30 identifizieren
kann, enthalten. In einigen Konstruktionen kann der Bereich der
annehmbaren Nominalspannungen einen Bereich von ungefähr 8 V bis
ungefähr
50 V enthalten. In weiteren Konstruktionen kann der Bereich der
annehmbaren Nominalspannungen einen Bereich von ungefähr 12 V
bis ungefähr
28 V enthalten. In weiteren Konstruktionen kann der Batterielader 30 Nominalspannungen,
die gleich 12 V und größer sind,
identifizieren. In weiteren Konstruktionen kann der Batterielader 30 auch
Nominalspannungen, die ungefähr
30 V und niedriger sind, identifizieren.In some constructions, the battery charger can 30 the nominal voltage of a battery 20 by "reading" an identification component in the battery 20 or by receiving a signal from, for example, a battery microprocessor or battery controller. In some constructions, the battery charger can 30 a range of acceptable nominal voltages for different batteries 20 that the loader 30 can identify. In some constructions, the range of acceptable nominal voltages may include a range of about 8V to about 50V. In other constructions, the range of acceptable nominal voltages may include a range of about 12V to about 28V. In other constructions, the battery charger 30 Nominal voltages equal to 12 V and greater, identify. In other constructions, the battery charger 30 also nominal voltages, which are about 30 V and lower identify.
In
weiteren Konstruktionen kann der Batterielader 30 einen
Bereich von Werten identifizieren, die die Nominalspannung der Batterie 20 enthalten.
Zum Beispiel kann der Batterielader 30 identifizieren,
dass die Nominalspannung der ersten Batterie 20 in den
Bereich von ungefähr
18 V bis ungefähr
22 V oder von ungefähr
16 V bis ungefähr
24 V fällt,
er kann aber nicht identifizieren, dass eine erste Batterie 20 eine
Nominalspannung von ungefähr
18 V hat. In weiteren Konstruktionen kann der Batterielader 30 auch
andere Batterieeigenschaften, zum Beispiel die Anzahl der Batteriezellen,
die Batteriechemie und Ähnliches,
identifizieren bzw. erkennen.In other constructions, the battery charger 30 identify a range of values that are the nominal voltage of the battery 20 contain. For example, the battery charger 30 identify that the nominal voltage of the first battery 20 falls within the range of about 18V to about 22V or from about 16V to about 24V, but can not identify a first battery 20 has a nominal voltage of about 18V. In other constructions, the battery charger 30 also identify other battery characteristics, such as the number of battery cells, battery chemistry, and the like.
In
weiteren Konstruktionen kann der Lader 30 eine Nominalspannung
der Batterie 20 identifizieren. In diesen Konstruktionen
kann der Lader 30 irgendeine Nominalspannungsbatterie 20 durch
Einstellen oder Anzeigen bestimmter Schwellenwerte gemäß der Nominalspannung
der Batterie 20 laden. In diesen Konstruktionen kann jede
Batterie 20 unabhängig
von der Nominalspannung ungefähr
die gleiche Amplitude des Ladestroms für ungefähr die gleiche Zeitdauer (zum
Beispiel, wenn die Batterie 20 ungefähr voll entladen ist) auch empfangen.
Der Batterielader 30 kann entweder die Schwellenwerte (unten
stehend erläutert)
einstellen oder anzeigen oder die Messungen gemäß der Nominalspannung der Batterie 20,
die geladen wird, einstellen oder anzeigen.In other constructions, the loader 30 a nominal voltage of the battery 20 identify. In these designs, the loader 30 any nominal voltage battery 20 by setting or displaying certain thresholds according to the nominal voltage of the battery 20 load. In these constructions every battery can 20 regardless of the nominal voltage about the same amplitude of the charging current for approximately the same period of time (for example, when the battery 20 about fully discharged) also received. The battery charger 30 may either set or display the thresholds (discussed below) or the measurements according to the nominal voltage of the battery 20 being loaded, set or displayed.
Zum
Beispiel kann der Batterielader 30 eine erste Batterie
identifizieren, die eine Nominalspannung von ungefähr 21 V
und 5 Batteriezellen hat. Während
des Ladens modifiziert der Batterielader 30 jede Messung,
die der Lader 30 abtastet (z.B. die Batteriespannung),
um eine Messung pro Zelle zu erhalten. Das heißt, dass der Lader 30 jede
Batteriespannungsmessung durch 5 (z.B. fünf Zellen) teilt, um ungefähr die Durchschnittsspannung
einer Zelle zu erhalten. Dementsprechend können alle Schwellenwerte, die
in dem Batterielader 30 enthalten sind, mit einer Messung
pro Zelle korreliert sein. Der Batterielader 30 kann auch
eine zweite Batterie identifizieren, die eine Nominalspannung von
ungefähr
28 V und 7 Batteriezellen hat. Ähnlich
zu dem Betrieb mit der ersten Batterie modifiziert der Batterielader 30 jede
Spannungsmessung, um eine Messung pro Zelle zu erhalten. Wieder
können
alle Schwellenwerte, die in dem Batterielader 30 enthalten
sind, mit einer Messung pro Zelle korrelieren. In diesem Beispiel
kann der Batterielader 30 die gleichen Schwellenwerte zum Überwachen
bzw. Steuern und Unterbrechen des Ladens für die ersten und zweiten Batterien
verwenden, wodurch der Batterielader 30 viele Batterien über einen
Bereich von Nominalspannungen laden kann.For example, the battery charger 30 identify a first battery that has a nominal voltage of approximately 21V and 5 battery cells. During charging, the battery charger modifies 30 every measurement that the loader 30 scans (eg the battery voltage) to get one measurement per cell. That means that the loader 30 divide each battery voltage measurement by 5 (eg five cells) to get approximately the average voltage of a cell. Accordingly, all thresholds in the battery charger 30 are correlated with one measurement per cell. The battery charger 30 may also identify a second battery having a nominal voltage of about 28V and 7 battery cells. Similar to the operation with the first battery, the battery charger modifies 30 each voltage measurement to obtain one measurement per cell. Again, all the thresholds in the battery charger 30 are correlated with one measurement per cell. In this example, the battery charger 30 use the same thresholds to monitor or interrupt the charging for the first and second batteries, causing the battery charger 30 can charge many batteries over a range of nominal voltages.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten legt der Batterielader 30 die
Temperatur der Batterie 20 dem Ladeschema oder Ladeverfahren
zum Laden der Batterie 20 zugrunde. In einer Konstruktion
führt der Batterielader 30 einen
Ladestrom der Batterie 20 zu, während er periodisch die Temperatur
der Batterie 20 detektiert oder überwacht. Wenn die Batterie 20 keinen
Mikroprozessor oder Steuereinheit enthält, misst der Batterielader 30 periodisch
den Widerstand des Thermistors 66 nach vorgegebenen Zeitdauern.
Wenn die Batterie 20 einen Mikroprozessor oder eine Steuereinheit,
zum Beispiel eine Steuereinheit 64 enthält, 1) fragt der Batterielader 30 die
Steuereinheit periodisch ab, um die Batterietemperatur zu bestimmen
und/oder, ob die Batterietemperatur außerhalb eines geeigneten Betriebsbereichs
bzw. außerhalb
geeigneter Betriebsbereiche ist; oder 2) wartet der Batterielader 30 darauf,
ein Signal von der Steuereinheit 64 zu empfangen, das angibt, dass
die Batterietemperatur nicht innerhalb eines geeigneten Betriebsbereichs
ist, wie unten stehend erläutert wird.In some constructions and in some aspects, the battery charger lays down 30 the temperature of the battery 20 the charging scheme or charging method for charging the battery 20 based. In a construction, the battery charger leads 30 a charging current of the battery 20 too, while periodically lowering the temperature of the battery 20 detected or monitored. When the battery 20 does not contain a microprocessor or control unit, measures the battery charger 30 periodically the resistance of the thermistor 66 after predetermined periods of time. When the battery 20 a microprocessor or a control unit, for example a control unit 64 contains, 1) the battery charger asks 30 the controller periodically to determine the battery temperature and / or whether the battery temperature outside of a suitable operating range or outside suitable operating ranges is; or 2) the battery charger is waiting 30 on it, a signal from the control unit 64 to receive, indicating that the battery temperature is not within a suitable operating range, as explained below.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten legt der Batterielader
die momentane Spannung der Batterie 20 dem Ladeschema oder
dem Ladeverfahren zum Laden der Batterie 20 zugrunde. In
einigen Konstruktionen führt
der Batterielader 30 einen Ladestrom der Batterie 20 zu,
während
er periodisch die Batteriespannung nach vorgegebenen Zeitdauern
detektiert oder überwacht,
wenn der Strom der Batterie 20 zugeführt wird und/oder wenn der
Strom nicht zugeführt
wird, wie unten stehend erläutert
wird. In einigen Konstruktionen legt der Batterielader 30 sowohl
die Temperatur als auch die Spannung der Batterie 20 dem
Ladeschema oder Ladeverfahren zum Laden der Batterie 20 zugrunde.
Auch kann das Ladeschema auf einzelnen Zellenspannungen basieren.In some constructions and in some aspects, the battery charger sets the instantaneous voltage of the battery 20 Charging scheme or charging method for charging the battery 20 based. In some constructions, the battery charger leads 30 a charging current of the battery 20 while periodically detecting or monitoring the battery voltage after predetermined periods of time when the battery is running 20 is supplied and / or when the power is not supplied, as will be explained below. In some constructions, the battery charger lays 30 both the temperature and the voltage of the battery 20 the charging scheme or charging method for charging the battery 20 based. The charging scheme can also be based on individual cell voltages.
Sobald
die Batterietemperatur und/oder die Batteriespannungen einen vorgegebenen
Schwellenwert überschreitet
oder nicht in einen geeigneten Betriebsbereich fällt, unterbricht der Batterielader 30 den
Ladestrom. Der Batterielader 30 fährt mit der periodischen Detektion
oder Überwachung
der Batterietemperatur/Spannungen fort und wartet auf den Empfang
eines Signals von der Steuereinheit 64, das angibt, dass
die Batterietemperatur/Spannungen innerhalb eines geeigneten Betriebsbereichs
sind. Wenn die Batterietemperatur/Spannungen in einem geeigneten
Betriebsbereich sind, den Ladestrom, der der Batterie 20 zugeführt wird,
fortsetzen. Der Batterielader 30 führt das Überwachen der Batterietemperatur/Spannungen
fort und führt die
Unterbrechung und die Wiederaufnahme des Ladestroms auf der Basis
der detektierten Batterietemperatur/Spannungen fort. In einigen
Konstruktionen unterbricht bzw. beendet der Batterielader 30 das
Laden nach einer vorgegebenen Zeitdauer oder, wenn die Batteriekapazität einen
vorgegebenen Schwellenwert erreicht. In anderen Konstruktionen wird
das Laden beendet, wenn die Batterie 20 von dem Batterielader 30 entfernt wird.As soon as the battery temperature and / or the battery voltages exceed a predetermined threshold or do not fall within a suitable operating range, the battery charger interrupts 30 the charging current. The battery charger 30 continues to periodically detect or monitor the battery temperature / voltages and waits to receive a signal from the control unit 64 indicating that the battery temperature / voltages are within a suitable operating range. If the battery temperature / voltages are within a suitable operating range, the charging current of the battery 20 is fed, continue. The battery charger 30 continues to monitor the battery temperature / voltages and continues interrupting and resuming charging current based on the detected battery temperature / voltages. In some constructions, the battery charger interrupts or terminates 30 charging after a predetermined period of time or when the battery capacity reaches a predetermined threshold. In other constructions, the charging is stopped when the battery 20 from the battery charger 30 Will get removed.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 ein
Verfahren zum Betreiben des Ladens verschiedener Batterien, zum
Beispiel der Batterie 20, die unterschiedliche Chemien und/oder
Nominalspannungen haben. Ein Beispiel dieses Ladebetriebs 200 ist
in 5a und 5b gezeigt. In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 ein
Verfahren zum Betreiben des Ladens von Li-basierenden Batterien,
zum Beispiel Batterien, die eine Li-Co-Chemie, eine Li-Mn-Spinellchemie,
eine Li-Mn-Nickelchemie
und Ähnliches
haben. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladebetrieb 200 verschiedene
Module zum Durchführen
unterschiedlicher Funktionen in Antwort auf unterschiedliche Batteriezustände und/oder
Batterieeigenschaften.In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 a method of operating the charging of different batteries, for example the battery 20 that have different chemistries and / or nominal voltages. An example of this charging operation 200 is in 5a and 5b shown. In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 a method of operating the charging of Li-based batteries, for example, batteries having Li-Co chemistry, Li-Mn spinel chemistry, Li-Mn nickel chemistry, and the like. In some constructions and in some aspects includes the loading operation 200 various modules for performing different functions in response to different battery conditions and / or battery characteristics.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält das Betriebsverfahren 200 Module
zum Unterbrechen des Ladens auf der Basis von anormalen und/oder
normalen Batteriezuständen.
In einigen Konstruktionen enthält
der Ladebetrieb 200 einen Defekter-Akku-Modul, zum Beispiel
einen Defekter-Akku-Modul, der
in dem Flussdiagramm 205 von 6 gezeigt
ist, und/oder einen Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul,
zum Beispiel den Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul,
der in dem Flussdiagramm 210 von 7 gezeigt
ist. In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 in
den Defekter-Akku-Modul 205 ein,
um ein Laden auf der Basis einer anormalen Batteriespannung, einer
anormalen Zellenspannung und/oder einer anormalen Batteriekapazität zu beenden.
In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 in
den Temperatur-außerhalbdes-Bereichs-Modul 210 ein,
um ein Laden auf der Basis einer anormalen Batterietemperatur und/oder einer
oder mehrerer anormalen Batteriezellentemperaturen zu beenden. In
einigen Konstruktionen enthält
der Ladebetrieb 200 mehr oder weniger Module, die ein Laden
auf der Basis von mehr oder weniger Batteriezuständen als die Module und Zustände, die
vorstehend und nachfolgend erläutert
werden, beenden. Weitere Konstruktionen eines Ladebetriebs und von
Lademodulen sind in 28–38 gezeigt.In some constructions and in some aspects, the operating procedure contains 200 Modules for interrupting charging based on abnormal and / or normal battery conditions. In some constructions, the loader contains 200 a defective battery module, for example a defective battery module, which is shown in the flow chart 205 from 6 and / or a temperature-out-of-range module, for example, the temperature-out-of-range module shown in the flowchart 210 from 7 is shown. In some constructions, the battery charger occurs 30 in the defective battery module 205 to terminate charging based on abnormal battery voltage, abnormal cell voltage, and / or abnormal battery capacity. In some constructions, the battery charger occurs 30 in the temperature-out-of-range module 210 to terminate charging based on an abnormal battery temperature and / or one or more abnormal battery cell temperatures. In some constructions, the loader contains 200 More or less modules that terminate charging based on more or less battery conditions than the modules and states discussed above and below. Further constructions of a loading operation and of loading modules are in 28 - 38 shown.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladebetrieb 200 verschiedene
Modi oder Module zum Laden der Batterie 20 auf der Basis
verschiedener Batteriezustände.
In einigen Konstruktionen enthält
der Ladebetrieb 200 einen Erhaltungslademodul, zum Beispiel
den Erhaltungslademodul der in dem Flussdiagramm 215 von 8 gezeigt
ist, einen Schrittlademodul, zum Beispiel den Schrittlademodul, der
in dem Flussdiagramm 220 von 9 gezeigt
ist, einen Schnelllademodul, zum Beispiel einen Schnelllademodul,
der in dem Flussdiagramm 225 von 10 gezeigt
ist, und/oder einen Wartungslademodul, zum Beispiel den Wartungslademodul
bzw. Aufrechterhaltungsmodul, der in dem Flussdiagramm 230 von 11 gezeigt
ist.In some constructions and in some aspects includes the loading operation 200 different modes or modules for charging the battery 20 based on different battery conditions. In some constructions, the loader contains 200 a trickle charge module, for example, the trickle charge module shown in the flowchart 215 from 8th 1, a step loader module, for example the step loader module, shown in the flowchart 220 from 9 1, a fast charging module, for example a fast charging module, shown in the flow chart 225 from 10 is shown, and / or a maintenance loading module, for example, the maintenance loading module or maintenance module shown in the flowchart 230 from 11 is shown.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten wird jeder Lademodul 215–230 durch
die Steuereinheit 100 während
des Ladebetriebs 200 auf der Basis bestimmter Batterietemperaturbereiche,
bestimmter Temperaturspannungsbereiche und/oder bestimmter Batteriekapazitätsbereiche
ausgewählt.
In einigen Konstruktionen wird jeder Modul 215–230 durch
die Steuereinheit 100 auf der Basis der Batterieeigenschaft,
die in der Tabelle 1 gezeigt sind, ausgewählt. In einigen Konstruktionen
kann der Zustand "Batterietemperatur" oder "Temperatur der Batterie" die Temperatur der
Batterie, die als ein Ganzes (z.B. Batteriezellen, Batteriekomponenten,
usw.) genommen wird, und/oder der Temperatur der Batteriezellen
enthalten, die einzeln oder zusammen aufgenommen werden. In einigen
Konstruktionen kann jeder Lademodul 215–230 auf dem gleichen
Basisladeschema oder Ladealgorithmus, zum Beispiel einem Vollladestrom,
wie nachstehend erläutert wird,
basieren.In some constructions and in some aspects, every loading module will become 215 - 230 through the control unit 100 during the charging operation 200 based on certain battery temperature ranges, certain Temperature voltage ranges and / or certain battery capacity ranges selected. In some constructions every module becomes 215 - 230 through the control unit 100 on the basis of the battery property shown in Table 1 are selected. In some constructions, the "battery temperature" or "battery temperature" state may include the temperature of the battery taken as a whole (eg, battery cells, battery components, etc.) and / or the temperature of the battery cells picked up individually or together become. In some constructions, each load module can 215 - 230 on the same base charging scheme or charging algorithm, for example, a full charge current, as explained below.
Betrieb
zum Laden von Batterien auf Li-Basis Tabelle
1 Operation for charging Li-based batteries Table 1
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladestrom,
der an die Batterie 20 während des Erhaltungslademoduls 215 angelegt
wird, das Anlegen eines Vollladestroms (z.B. "I")
an die Batterie 20 für
eine erste Zeitdauer, zum Beispiel 10 Sekunden, und dann das Unterbrechen
des Vollladestroms für
eine zweite Zeitdauer, zum Beispiel für 50 Sekunden. In einigen Konstruktionen
ist der Vollladestrom ein Puls bzw. Impuls des Ladestroms mit bei
ungefähr
einer vorgegebenen Amplitude bzw. Wert. In einigen Konstruktionen tritt
der Batterielader 30 nur in den Erhaltungslademodul 215 ein, wenn
die Batteriespannung kleiner als ein erster, vorgegebener Spannungsschwellenwert
V1 ist.In some constructions and in some aspects, the charge current that is connected to the battery contains 20 during the float charge module 215 is applied, the application of a full charge current (eg "I") to the battery 20 for a first period of time, for example 10 seconds, and then interrupting the full charge current for a second period of time, for example 50 seconds. In some constructions, the full charge current is one pulse of the charging current at about a predetermined amplitude or value. In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the trickle charge module 215 when the battery voltage is less than a first, predetermined voltage threshold V 1 .
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladestrom,
der an die Batterie 20 während des Schnelllademoduls 225 angelegt
wird, das Anlegen des Vollladestroms an die Batterie 20 für eine erste
Zeitdauer, zum Beispiel eine Sekunde, und dann das Unterbrechen
des Vollladestroms für
eine zweite Zeitdauer, zum Beispiel 50 ms. In einigen Konstruktionen
setzt die Steuereinheit 100 einen Hilfszeitgeber auf eine
erste, vorgegebene Zeitgrenze, zum Beispiel ungefähr zwei
Stunden. In diesen Konstruktionen implementiert der Batterielader 30 nicht
den Schnelllademodul 225 für die vorgegebene Zeitdauer,
um eine Batteriebeschädigung
vermeiden zu können.
In anderen Konstruktionen schaltet der Batterielader 30 ab
(z.B. stoppt das Laden), wenn die vorgegebene Zeitgrenze abläuft.In some constructions and in some aspects, the charge current that is connected to the battery contains 20 during the fast charging module 225 is applied, the application of the full charge current to the battery 20 for a first period of time, for example one second, and then interrupting the full charge current for a second period of time, for example 50 ms. In some constructions, the control unit sets 100 a sub-timer to a first, predetermined time limit, for example, about two hours. In these designs, the battery charger implements 30 not the fast charging module 225 for the given period of time to a battery to avoid damage. In other constructions the battery charger switches 30 off (eg stops charging) when the preset time limit expires.
In
einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 nur in
den Schnelllademodul 225 ein, wenn die Batteriespannung
in einem Bereich zwischen dem ersten Spannungsschwellenwert V1 und einem zweiten vorgegebenen Spannungsschwellenwert
V2 enthalten ist und wenn die Batterietemperatur
in einen Bereich zwischen einem zweiten Batterietemperaturschwellenwert
T2 und einem dritten Batterietemperaturschwellenwert T3 fällt.
In einigen Konstruktionen ist der zweite Spannungsschwellenwert
V2 größer als
der erste Spannungsschwellenwert V1 und
der dritte Temperaturschwellenwert T3 ist
größer als
der zweite Temperaturschwellenwert T2.In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the fast charging module 225 when the battery voltage is included in a range between the first voltage threshold V 1 and a second predetermined voltage threshold V 2 , and when the battery temperature falls within a range between a second battery temperature threshold T 2 and a third battery temperature threshold T 3 . In some constructions, the second voltage threshold V 2 is greater than the first voltage threshold V 1, and the third temperature threshold T 3 is greater than the second temperature threshold T 2 .
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladestrom,
der an die Batterie 20 während des Schrittlademoduls 220 angelegt
wird, das Anlegen des Ladestroms des Schnelllademoduls 225 an die
Batterie 20, hat aber einen Tastzyklus von einer Minute
mit Laden ("EIN") und einer Minute
mit unterbrochenem Laden ("AUS"). In einigen Konstruktionen
setzt die Steuereinheit 100 einen Hilfszeitgeber auf eine zweite,
vorgegebene Zeitgrenze, zum Beispiel auf ungefähr vier Stunden. In diesen
Konstruktionen implementiert der Batterielader 30 den Schrittlademodul 220 für die vorgegebene
Zeitgrenze nicht, um eine Batteriebeschädigung zu vermeiden.In some constructions and in some aspects, the charge current that is connected to the battery contains 20 during the step load module 220 is applied, the application of the charging current of the rapid charging module 225 to the battery 20 , but has a one-minute duty cycle with charging ("ON") and one minute with charging interrupted ("OFF"). In some constructions, the control unit sets 100 an auxiliary timer to a second, predetermined time limit, for example, about four hours. In these designs, the battery charger implements 30 the step loader module 220 for the given time limit, to avoid battery damage.
In
einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 nur in
den Schrittlademodul 220 ein, wenn die Batteriespannung
in einem Bereich von dem ersten Spannungsschwellenwert V1 zu dem zweiten Spannungsschwellenwert V2 enthalten ist und wenn die Batterietemperatur
in einem Bereich von dem ersten Temperaturschwellenwert T1 bis zu dem zweiten Temperaturschwellenwert
T2 fällt.
In einigen Konstruktionen ist der zweite Spannungsschwellenwert
V2 größer als
der erste Spannungsschwellenwert V1 und
der zweite Temperaturschwellenwert T2 ist
größer als
der erste Temperaturschwellenwert T1.In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the step loader module 220 when the battery voltage is included in a range from the first voltage threshold V 1 to the second voltage threshold V 2 , and when the battery temperature falls within a range from the first temperature threshold T 1 to the second temperature threshold T 2 . In some constructions, the second voltage threshold V 2 is greater than the first voltage threshold V 1 and the second temperature threshold T 2 is greater than the first temperature threshold T 1 .
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladestrom,
der an die Batterie 20 während des Wartungsmoduls 230 angelegt
wird, das Anlegen eines vollen Ladestroms an die Batterie 20 nur, wenn
die Batteriespannung auf einen bestimmten vorgegebenen Schwellenwert
fällt.
In einigen Konstruktionen ist der Schwellenwert ungefähr 4,05
V/Zelle +/– 1%
pro Zelle. In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 nur
in den Wartungsmodul 32 ein, wenn die Batteriespannung
in dem Bereich des zweiten Spannungsschwellenwerts V2 bis
zu dem dritten Spannungsschwellenwert V3 enthalten
ist und wenn die Batterietemperatur in den Bereich von dem ersten
Temperaturschwellenwert T1 zu dem dritten
Temperaturschwellenwert T3 fällt.In some constructions and in some aspects, the charge current that is connected to the battery contains 20 during the maintenance module 230 is applied, the application of a full charge current to the battery 20 only if the battery voltage falls to a certain predetermined threshold. In some constructions, the threshold is about 4.05 V / cell +/- 1% per cell. In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the maintenance module 32 when the battery voltage is included in the range of the second voltage threshold V 2 to the third voltage threshold V 3 , and when the battery temperature falls within the range of the first temperature threshold T 1 to the third temperature threshold T 3 .
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten implementiert die
Steuereinheit 100 die verschiedenen Lademodule 220–230 auf
der Basis verschiedener Batteriezustände. In eini gen Konstruktionen
enthält jeder
Lademodul 220–230 den
gleichen Ladealgorithmus (z.B. den Algorithmus zum Anlegen des vollen
Ladestroms). Jeder Lademodul 220–230 implementiert,
wiederholt oder enthält
den Ladealgorithmus in einer unterschiedlichen Art und Weise. Ein
Beispiel eines Ladealgorithmus ist der Ladestromalgorithmus, der
in dem Flussdiagramm 250 von 12 gezeigt
ist, wie unten stehend erläutert
wird.In some constructions and in some aspects, the control unit implements 100 the different charging modules 220 - 230 based on different battery conditions. In some constructions, each load module contains 220 - 230 the same loading algorithm (eg the algorithm for applying the full charging current). Each loading module 220 - 230 implements, repeats, or contains the load algorithm in a different way. An example of a charging algorithm is the charging current algorithm described in the flowchart 250 from 12 is shown as explained below.
Wie
in 5a und 5b gezeigt
ist, beginnt der Ladebetrieb 200, wenn eine Batterie, zum
Beispiel eine Batterie 20, in den Batterielader 30 beim
Schritt 305 eingesetzt wird oder mit dem Batterielader 30 elektrisch
verbunden wird. Beim Schritt 310 bestimmt die Steuereinheit 100,
ob ein stabiler Stromeingang, zum Beispiel die Stromquelle 130,
angelegt ist oder mit dem Batterielader 30 verbunden ist.
Wie in 5a angegeben ist, wird der gleiche
Betrieb (d. . der Schritt 305 schreitet zum Schritt 310 fort)
noch angewandt, wenn Strom angelegt wird, nachdem die Batterie 20 elektrisch
mit dem Batterielader 30 verbunden ist.As in 5a and 5b is shown, the loading operation begins 200 if a battery, for example a battery 20 , in the battery charger 30 at the step 305 is used or with the battery charger 30 is electrically connected. At the step 310 determines the control unit 100 whether a stable current input, for example, the power source 130 , is applied or with the battery charger 30 connected is. As in 5a is specified, the same operation (i.e., the step 305 walk to the step 310 continued) still applied when power is applied after the battery 20 electrically with the battery charger 30 connected is.
Wenn
die Steuereinheit 100 bestimmt, dass keine stabile Eingabe
von angelegtem Strom vorhanden ist, aktiviert die Steuereinheit 100 den
Anzeiger 110 nicht und keine Ladung wird der Batterie 20 beim
Schritt 315 angelegt. In einigen Konstruktionen zieht der
Batterielader 30 einen kleinen Entladestrom beim Schritt 315.
In einigen Konstruktionen ist der Entladestrom ungefähr kleiner
als 0,1 mA.If the control unit 100 determines that there is no stable input of applied current, activates the control unit 100 the scoreboard 110 not and no charge will the battery 20 at the step 315 created. In some constructions, the battery charger pulls 30 a small discharge current at the step 315 , In some constructions, the discharge current is approximately less than 0.1 mA.
Wenn
die Steuereinheit 100 bestimmt, dass eine stabile Eingabe
von angelegtem Strom an dem Batterielader 30 beim Schritt 310 vorhanden
ist, dann schreitet der Betrieb 200 zum Schritt 320 fort.
Beim Schritt 320 bestimmt die Steuereinheit 100,
ob alle Verbindungen zwischen den Batterieanschlüssen 45, 50 und 55 und
den Batterieladeranschlüssen 80, 85 und 90 sta bil
sind. Wenn die Verbindungen nicht stabil beim Schritt 320 sind,
fährt die
Steuereinheit 100 mit dem Schritt 315 fort.If the control unit 100 determines that a stable input of applied current to the battery charger 30 at the step 310 is present, then the operation proceeds 200 to the step 320 continued. At the step 320 determines the control unit 100 whether all connections between the battery connections 45 . 50 and 55 and the battery charger connections 80 . 85 and 90 are stable. If the connections are not stable at the step 320 are, drives the control unit 100 with the step 315 continued.
Wenn
die Verbindungen beim Schritt 320 stabil sind, identifiziert
die Steuereinheit 100 die Chemie der Batterie 20 über den
Fühleranschluss 55 der
Batterie 20 beim Schritt 325. In einigen Konstruktionen
gibt der Widerstandsfühlanschluss
von der Batterie 20, wenn er durch die Steuereinheit 100 abgetastet
wird, an, dass die Batterie 20 eine Chemie von entweder
NiCd oder NiMH hat. In einigen Konstruktionen misst die Steuereinheit 100 den
Widerstand des Widerstandsfühlanschlusses,
um die Chemie der Batterie 20 zu bestimmen. In einigen
Konstruktionen, wenn der Widerstand des Fühlanschlusses in einen ersten
Bereich fällt,
ist dann die Chemie der Batterie 20 z.B. NiCd. Wenn der
Widerstand des Fühlanschlusses
bzw. Fühldrahts
in einen zweiten Bereich fällt,
ist dann die Chemie der Batterie 20 gleich NiMH.When the links at step 320 stable, identifies the control unit 100 the chemistry of the battery 20 via the sensor connection 55 the battery 20 at the step 325 , In some constructions, the resistance sensing terminal is from the battery 20 when he passes through the control unit 100 is sampled, that the battery 20 has a chemistry of either NiCd or NiMH. In some constructions, the control unit measures 100 the resistance of the resistance sensing terminal to the chemistry of the battery 20 to determine. In some constructions, when the resistance of the sense terminal falls within a first range, then is the chemistry of the battery 20 eg NiCd. If the resistance of the sense terminal or sense wire falls within a second range, then is the chemistry of the battery 20 equal to NiMH.
In
einigen Konstruktionen werden NiCd-Batterien und NiMH-Batterien
durch einen Batterielader 30 unter Verwendung eines einzelnen
Ladealgorithmus geladen, der unterschiedlich zu einem Ladealgorithmus
ist, der für
Batterien implementiert ist, die Li-basierende Chemien haben. In
einigen Konstruktionen ist der einzelne Ladealgorithmus für NiCd-
und NiMH-Batterien
zum Beispiel ein existierender Ladealgorithmus für NiCd/NiMH-Batterien. In einigen
Konstruktionen verwendet der Batterielader 30 den einzelnen
Ladealgorithmus für
das Laden von NiCd-Batterien mit einem unterschiedlichen Beendigungsschema
als dem Beendigungsschema, das zum Beenden des Ladens von NiMH-Batterien
verwendet wird. In einigen Konstruktionen beendet der Batterielader 30 das
Laden der NiCd-Batterien, wenn eine negative Änderung der Batteriespannung
(z.B. –ΔV) durch
die Steuereinheit 100 detektiert wird. In einigen Konstruktionen
beendet der Batterielader 30 das Laden der NiMH-Batterie, wenn eine Änderung
der Batterietemperatur über
die Zeit (z.B. ΔT/dt) einen
vorgegebenen Beendigungsschwellenwert erreicht oder überschreitet.In some constructions, NiCd batteries and NiMH batteries are powered by a battery charger 30 loaded using a single loading algorithm that is different from a loading algorithm implemented for batteries that have Li-based chemistries. For example, in some constructions, the single charging algorithm for NiCd and NiMH batteries is an existing charging algorithm for NiCd / NiMH batteries. In some constructions, the battery charger uses 30 the single charging algorithm for charging NiCd batteries with a different termination scheme than the termination scheme used to stop the charging of NiMH batteries. In some constructions, the battery charger stops 30 charging the NiCd batteries when a negative change in battery voltage (eg -ΔV) by the control unit 100 is detected. In some constructions, the battery charger stops 30 charging the NiMH battery when a change in battery temperature over time (eg, ΔT / dt) reaches or exceeds a predetermined completion threshold.
In
einigen Konstruktionen werden die NiCd-Batterien und/oder die NiMH-Batterien
unter Verwendung eines Konstantstromalgorithmus geladen. Zum Beispiel
kann der Batterielader 30 die gleiche Ladeschaltung zum
Laden unterschiedlicher Batterien, die unterschiedliche Batteriechemien
haben, zum Beispiel NiCd, NiMH, Li-Ion und Ähnliches, enthalten. In einer
exemplarischen Konstruktion kann der Lader 30 die Ladeschaltung
verwenden, um den gleichen, vollen Ladestrom an die NiCd- und NiMH-Batterien
wie an die Li-Ion-Batterie unter Verwendung eines Konstantstromalgorithmus
anstelle eines Pulsladens anzulegen. In einer weiteren exemplarischen
Konstruktion kann der Batterielader 30 den vollen Ladestrom
durch die Ladeschaltung gemäß der Batteriechemie
anzeigen bzw. einstellen.In some constructions, the NiCd batteries and / or the NiMH batteries are charged using a constant current algorithm. For example, the battery charger 30 the same charging circuit for charging different batteries, which have different battery chemistries, for example, NiCd, NiMH, Li-ion and the like included. In an exemplary construction, the loader 30 Use the charging circuit to apply the same full charge current to the NiCd and NiMH batteries as to the Li-ion battery using a constant current algorithm instead of pulsed charging. In another exemplary construction, the battery charger 30 show or set the full charging current through the charging circuit according to the battery chemistry.
In
weiteren Konstruktionen bestimmt die Steuereinheit 100 nicht
die exakte Chemie der Batterie 20. Vielmehr implementiert
die Steuereinheit 100 einen Lademodul, der effektiv sowohl
NiCd-Batterien als auch NiMH-Batterien lädt.In other constructions, the control unit determines 100 not the exact chemistry of the battery 20 , Rather, the control unit implements 100 a charging module that effectively charges both NiCd batteries and NiMH batteries.
In
weiteren Konstruktionen kann der Widerstand des Fühlanschlusses
bzw. Fühldrahts
angeben, dass die Batterie 20 eine Chemie auf Li-Basis
hat. Zum Beispiel, wenn der Widerstand des Fühlanschlusses in einen dritten
Bereich fällt,
dann ist die Chemie der Batterie 20 auf einer Li-Basis.In other constructions, the resistance of the sense terminal or sensing wire may indicate that the battery is being used 20 has a Li-based chemistry. For example, if the resistance of the sense terminal falls within a third range, then the chemistry of the battery is 20 on a Li basis.
In
einigen Konstruktionen gibt eine serielle Kommunikationsverbindung
zwischen dem Batterielader 30 und der Batterie 20,
die durch die Fühlanschlüsse 55 und 90 eingerichtet
wird, an, dass die Batterie 20 eine Chemie auf Li-Basis
hat. Wenn eine serielle Kommunikationsverbindung beim Schritt 320 eingerichtet
wird, sendet ein Mikroprozessor oder Controller, zum Beispiel die
Steuereinheit 64, in der Batterie 20 Informatio nen bezüglich der
Batterie 20 zu der Steuereinheit 100 in dem Batterielader 30.
Die Informationen, die zwischen der Batterie 20 und dem
Batterielader 30 übertragen
werden, können
die Batteriechemie, die Nominalspannung, die Batteriekapazität, die Batterietemperatur,
einzelne Zellenspannungen, die Anzahl der Ladezyklen, die Anzahl
der Entladezyklen, den Zustand der Schutzschaltung oder des Schutznetzwerkes
(z.B. aktiviert, gesperrt, freigegeben, usw.) usw. enthalten.In some constructions, there is a serial communication link between the battery charger 30 and the battery 20 passing through the sensing ports 55 and 90 is set to, that the battery 20 has a Li-based chemistry. If a serial communication link at step 320 is set up, sends a microprocessor or controller, for example, the control unit 64 in the battery 20 Information on the battery 20 to the control unit 100 in the battery charger 30 , The information between the battery 20 and the battery charger 30 may include battery chemistry, nominal voltage, battery capacity, battery temperature, individual cell voltages, number of charge cycles, number of discharge cycles, state of protection circuit or protection network (eg, enabled, disabled, enabled, etc.) ,
Beim
Schritt 330 bestimmt die Steuereinheit 100, ob
die Chemie der Batterie 20 auf Li-Basis ist oder nicht.
Wenn die Steuereinheit 100 bestimmt, dass die Batterie 20 eine
Chemie von entweder NiCd oder NiMH beim Schritt 330 hat,
schreitet der Betrieb 200 zu dem NiCd/NiMH-Ladealgorithmus
beim Schritt 335 fort.At the step 330 determines the control unit 100 whether the chemistry of the battery 20 Li-based or not. If the control unit 100 that determines the battery 20 a chemistry of either NiCd or NiMH at the step 330 has, the operation proceeds 200 to the NiCd / NiMH loading algorithm at step 335 continued.
Wenn
die Steuereinheit 100 bestimmt, dass die Batterie 20 eine
Chemie, die auf Li-Basis ist, beim Schritt 330 hat, schreitet
der Betrieb 200 zum Schritt 340 fort. Beim Schritt 340 setzt
die Steuereinheit 100 irgendeine Batterieschutzschaltung,
zum Beispiel einen Schalter, die in der Batterie 20 enthalten
ist, zurück
und bestimmt die Nominalspannung der Batterie 20 über die
Kommunikationsverbindung. Beim Schritt 345 setzt die Steuereinheit 100 den
Lader-Analog-zu-Digital-Wandler
("A/D") auf den geeigneten
Wert in Abhängigkeit von
der Nominalspannung.If the control unit 100 that determines the battery 20 a chemistry that is Li-based at the step 330 has, the operation proceeds 200 to the step 340 continued. At the step 340 sets the control unit 100 any battery protection circuit, for example, a switch that is in the battery 20 is included, and determines the nominal voltage of the battery 20 over the communication connection. At the step 345 sets the control unit 100 the loader analog-to-digital converter ("A / D") to the appropriate value as a function of the nominal voltage.
Beim
Schritt 350 misst die Steuereinheit 100 die vorhandene
Spannung der Batterie 20. Sobald eine Messung gemacht worden
ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Spannung der
Batterie 20 größer als
4,3 V/Zelle beim Schritt 355 ist. Wenn die Batteriespannung
größer als
4,3 V/Zelle beim Schritt 355 ist, schreitet der Betrieb 200 zu
dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim
Schritt 360 fort. Der Fehlerhafter-Akku-Modul 205 wird
unten stehend erläutert.At the step 350 measures the control unit 100 the existing voltage of the battery 20 , Once a Measurement has been made determines the control unit 100 whether the voltage of the battery 20 greater than 4.3 V / cell at the step 355 is. When the battery voltage is greater than 4.3V / cell at the step 355 is, the operation is progressing 200 to the faulty battery module 205 at the step 360 continued. The faulty battery module 205 will be explained below.
Wenn
die Batteriespannung nicht größer als
4,3 V/Zelle beim Schritt 355 ist, misst die Steuereinheit 100 die
Batterietemperatur beim Schritt 365 und bestimmt, ob die
Batterietemperatur unter –20°C fällt oder 65°C überschreitet
beim Schritt 370. Wenn die Batterietemperatur unterhalb –20°C ist oder über 65°C beim Schritt 370 ist,
schreitet der Betrieb 200 zu dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim
Schritt 375 fort. Der Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 wird
unten stehend erläutert.If the battery voltage is not greater than 4.3 V / cell at the step 355 is, measures the control unit 100 the battery temperature at the step 365 and determines if the battery temperature falls below -20 ° C or exceeds 65 ° C at step 370 , When the battery temperature is below -20 ° C or above 65 ° C at the step 370 is, the operation is progressing 200 to the temperature-out-of-range module 210 at the step 375 continued. The temperature-out-of-range module 210 will be explained below.
Wenn
die Batterietemperatur nicht unterhalb –20°C ist oder nicht 65°C beim Schritt 370 überschreitet, bestimmt
dann die Steuereinheit 100 beim Schritt 380 (in 5b gezeigt),
ob die Batterietemperatur zwischen –20°C und 0°C fällt. Wenn die Batterietemperatur
zwischen –20°C und 0°C beim Schritt 380 fällt, schreitet
der Betrieb 200 zum Schritt 385 fort. Beim Schritt 385 bestimmt
die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung kleiner
als 3,5 V/Zelle ist. Wenn die Batteriespannung kleiner als 3,5 V/Zelle
ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Erhaltungslademodul 215 beim
Schritt 390 fort. Der Erhaltungslademodul 215 wird
unten stehend erläutert.When the battery temperature is not below -20 ° C or not 65 ° C at the step 370 exceeds, then determines the control unit 100 at the step 380 (in 5b shown), whether the battery temperature falls between -20 ° C and 0 ° C. When the battery temperature is between -20 ° C and 0 ° C at step 380 falls, the operation progresses 200 to the step 385 continued. At the step 385 determines the control unit 100 whether the battery voltage is less than 3.5 V / cell. When the battery voltage is less than 3.5 V / cell, the operation proceeds 200 to the trickle load module 215 at the step 390 continued. The trickle charge module 215 will be explained below.
Wenn
die Batteriespannung nicht kleiner als 3,5 V/Zelle beim Schritt 385 ist,
bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung
in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 395 ist.
Wenn die Batteriespannung nicht in dem Spannungsbereich von 3,5
V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 395 ist, schreitet
der Betrieb 200 zu dem Wartungsmodul 230 beim
Schritt 400 fort. Der Wartungsmodul 230 wird unten
stehend erläutert.When the battery voltage is not less than 3.5V / cell at the step 385 is, determines the control unit 100 Whether the battery voltage is in the voltage range of 3.5 V / cell to 4.1 V / cell at the step 395 is. If the battery voltage is not in the voltage range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 395 is, the operation is progressing 200 to the maintenance module 230 at the step 400 continued. The maintenance module 230 will be explained below.
Wenn
die Batteriespannung in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis
4,1 V/Zelle beim Schritt 395 enthalten ist, löscht die
Steuereinheit 100 einen Zähler, zum Beispiel einen Ladezähler, beim
Schritt 405. Sobald der Ladezähler beim Schritt 405 gelöscht worden
ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Schrittlademodul 220 beim
Schritt 410 fort. Der Schrittlademodul 220 und
der Ladezähler
werden unten stehend erläutert.When the battery voltage in the voltage range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 395 is included deletes the control unit 100 a counter, for example a load counter, at the step 405 , Once the loading counter at step 405 has been deleted, the operation proceeds 200 to the step loader module 220 at the step 410 continued. The step loader module 220 and the load counter will be explained below.
Gemäß dem Schritt 380,
wenn die Batterietemperatur nicht innerhalb des Bereichs von –10°C und 0°C enthalten
ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung
kleiner als 3,5 V/Zelle beim Schritt 415 ist. Wenn die
Batteriespannung kleiner als 3,5 V/Zelle beim Schritt 415 ist,
schreitet der Betrieb 200 zu dem Erhaltungslademodul 215 beim
Schritt 420 fort.According to the step 380 If the battery temperature is not within the range of -10 ° C and 0 ° C, the controller determines 100 whether the battery voltage is less than 3.5V / cell at the step 415 is. When the battery voltage is less than 3.5V / cell at the step 415 is, the operation is progressing 200 to the trickle load module 215 at the step 420 continued.
Wenn
die Batteriespannung nicht kleiner als 3,5 V/Zelle beim Schritt 415 ist,
bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung
in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 425 ist.
Wenn die Batteriespannung nicht in dem Spannungsbereich von 3,5
V/Zelle bis 4,1 V/Zelle beim Schritt 425 enthalten ist,
schreitet der Betrieb 200 zu dem Wartungsmodul 230 beim
Schritt 430 fort.When the battery voltage is not less than 3.5V / cell at the step 415 is, determines the control unit 100 Whether the battery voltage is in the voltage range of 3.5 V / cell to 4.1 V / cell at the step 425 is. If the battery voltage is not in the voltage range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 425 is included, the operation proceeds 200 to the maintenance module 230 at the step 430 continued.
Wenn
die Batteriespannung in dem Spannungsbereich von 3,5 V/Zelle bis
4,1 V/Zelle beim Schritt 425 enthalten ist, löscht die
Steuereinheit 100 einen Zähler, zum Beispiel den Ladezähler beim
Schritt 435. Sobald der Ladezähler beim Schritt 435 gelöscht worden
ist, schreitet der Betrieb 200 zu dem Schnelllademodul 225 beim
Schritt 440 fort. Der Schnelllademodul 225 wird
nachstehend erläutert.When the battery voltage in the voltage range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 425 is included deletes the control unit 100 a counter, for example the loading counter at the step 435 , Once the loading counter at step 435 has been deleted, the operation proceeds 200 to the fast charging module 225 at the step 440 continued. The fast charging module 225 will be explained below.
6 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Fehlerhafter-Akku-Moduls 205 zeigt.
Der Betrieb des Moduls 205 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in
den Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim
Schritt 460 eintritt. Die Steuereinheit 100 unterbricht
den Ladestrom beim Schritt 465 und aktiviert den Anzeiger 110,
zum Beispiel die erste LED, beim Schritt 470. In der gezeigten
Konstruktion steuert die Steuereinheit 100 die erste LED,
derart, dass sie mit einer Frequenz von ungefähr 4 Hz blinkt. Sobald der
Anzeiger 110 im Schritt 470 aktiviert worden ist,
endet der Modul 205 beim Schritt 475 und der Betrieb 200 kann
auch enden. 6 is a flow chart showing the operation of the faulty battery module 205 shows. The operation of the module 205 starts when the main charging operation 200 in the faulty battery module 205 at the step 460 entry. The control unit 100 interrupts the charging current during the step 465 and activates the indicator 110 , for example, the first LED, at the step 470 , In the construction shown controls the control unit 100 the first LED, so that it flashes at a frequency of about 4 Hz. Once the scoreboard 110 in step 470 has been activated, the module ends 205 at the step 475 and the operation 200 can also end.
7 ist
ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Moduls 210 erläutert. Der
Betrieb des Moduls 210 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in
den Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim
Schritt 490 eintritt. Die Steuereinheit 100 unterbricht
den Ladestrom beim Schritt 495 und aktiviert den Anzeiger 110,
zum Beispiel die erste LED, beim Schritt 500. In dem gezeigten Aufbau
steuert die Steuereinheit 100 die erste LED derart, dass
sie mit einer Frequenz von ungefähr
1 Hz blinkt, um dem Nutzer anzuzeigen, dass der Batterielader 30 momentan
in dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 ist.
Sobald der Anzeiger 110 im Schritt 500 aktiviert
worden ist, verlässt
der Betrieb 200 den Modul 210 und schreitet dahin
fort, wo der Betrieb 200 verlassen worden ist. 7 FIG. 10 is a flowchart illustrating operation of the temperature-out-of-range module. FIG 210 explained. The operation of the module 210 starts when the main charging operation 200 in the temperature-out-of-range module 210 at the step 490 entry. The control unit 100 interrupts the charging current during the step 495 and activates the indicator 110 , for example, the first LED, at the step 500 , In the illustrated construction, the control unit controls 100 the first LED is blinking at a frequency of about 1 Hz to indicate to the user that the battery charger 30 currently in the temperature-out-of-range module 210 is. Once the scoreboard 110 in step 500 has been activated, the operation leaves 200 the module 210 and proceeds to where the operation is 200 has been left.
8 ist
ein Flussdiagramm, das den Erhaltungslademodul 215 zeigt.
Der Betrieb des Moduls 215 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in
den Erhaltungslademodul 215 beim Schritt 520 eintritt.
Die Steuereinheit 100 aktiviert den Anzeiger 110,
zum Beispiel die erste LED 115, beim Schritt 525,
um dem Nutzer anzuzeigen, dass der Batterielader 30 gegenwärtig die
Batterie 20 lädt.
In der dargestellten Konstruktion aktiviert die Steuereinheit 100 die
erste LED 115 derart, dass sie konstant ein geschaltet)
erscheint. 8th is a flow chart showing the trickle charge module 215 shows. The operation of the module 215 starts when the main charging operation 200 into the trickle loading module 215 at the step 520 entry. The control unit 100 activates the indicator 110 , for example, the first LED 115 , at the step 525 to indicate to the user that the battery charger 30 currently the battery 20 invites. In the illustrated construction, the control unit activates 100 the first LED 115 such that it constantly turns on).
Sobald
der Anzeiger 110 im Schritt 525 aktiviert worden
ist, initialisiert die Steuereinheit 100 einen Zähler, zum
Beispiel einen Erhaltungsladezählstand-Zähler, beim
Schritt 530. In der gezeigten Konstruktion hat der Erhaltungsladezählstand-Zähler eine
Zählstandgrenze
von 20.Once the scoreboard 110 in step 525 has been activated, initializes the control unit 100 a counter, for example a trickle charge counter, at the step 530 , In the construction shown, the trickle charge counter has a count limit of 20.
Beim
Schritt 540 beginnt die Steuereinheit 100, zehn
Eine-Sekunde ("1-s") voll Strompulse
bzw. Impulse an die Batterie 20 anzulegen und unterbricht
dann das Laden für
50 Sekunden ("50-s"). In einigen Konstruktionen
gibt es 50-ms-Zeitintervalle
zwischen den 1-s-Pulsen.At the step 540 the control unit starts 100 , ten one-second ("1-s") full of current pulses or pulses to the battery 20 and then stops charging for 50 seconds ("50-s"). In some constructions, there are 50 ms time intervals between the 1 second pulses.
Beim
Schritt 545 misst die Steuereinheit 100 die Batteriespannung,
wenn ein Ladestrom an die Batterie 20 (z.B. Strom-Ein-Zeiten)
angelegt ist, um zu bestimmen, ob die Batteriespannung 4,6 V/Zelle überschreitet.
Wenn die Batteriespannung 4,6 V/Zelle während der Strom-Ein-Zeiten
beim Schritt 545 überschreitet, schreitet
der Modul 215 zu dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 550 fort
und würde
beim Schritt 552 enden. Wenn die Batteriespannung nicht
4,6 V/Zelle während
der Strom-Ein-Zeiten beim Schritt 545 überschreitet, misst die Steuereinheit 100 die
Batterietemperatur und die Batteriespannung, wenn ein Ladestrom nicht
an die Batterie 20 (z.B. Strom-Aus-Zeiten) beim Schritt 555 angelegt
ist.At the step 545 measures the control unit 100 the battery voltage when a charging current to the battery 20 (eg, power on times) to determine if the battery voltage exceeds 4.6 V / cell. When the battery voltage is 4.6V / cell during the power-on times at step 545 exceeds, the module proceeds 215 to the faulty battery module 205 at the step 550 and would go at the step 552 end up. If the battery voltage is not 4.6V / cell during the power-on times at step 545 exceeds, the control unit measures 100 the battery temperature and the battery voltage when charging current is not applied to the battery 20 (eg power off times) at the step 555 is created.
Beim
Schritt 560 bestimmt die Steuereinheit 100, ob
die Batterietemperatur unter –10°C fällt oder
65°C überschreitet.
Wenn die Batterietemperatur unter –10°C oder über 65°C beim Schritt 560 ist,
schreitet der Modul 215 zu dem Temperaturaußerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim
Schritt 565 und würde
beim Schritt 570 enden. Wenn die Batterietemperatur nicht
unterhalb –20°C ist oder
nicht über
65°C beim
Schritt 560 ist, bestimmt die Steuereinheit 100,
ob die Batteriespannung in dem Bereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle
beim Schritt 575 enthalten ist.At the step 560 determines the control unit 100 whether the battery temperature drops below -10 ° C or exceeds 65 ° C. When the battery temperature is below -10 ° C or above 65 ° C at the step 560 is, the module is progressing 215 to the temperature out of range module 210 at the step 565 and would at the step 570 end up. When the battery temperature is not below -20 ° C or not above 65 ° C at the step 560 is, determines the control unit 100 Whether the battery voltage is in the range of 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 575 is included.
Wenn
die Batteriespannung in dem Bereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1 V/Zelle
beim Schritt 575 enthalten ist, be stimmt dann die Steuereinheit,
ob die Batterietemperatur in dem Bereich von –20°C bis 0°C beim Schritt 580 enthalten
ist. Wenn die Batterietemperatur in dem Bereich von –20°C bis 0°C beim Schritt 580 enthalten ist,
schreitet der Modul 215 zu dem Schrittlademodul 220 beim
Schritt 585 fort. Wenn die Batterietemperatur nicht in
dem Bereich von –20°C bis 0°C beim Schritt 580 enthalten
ist, schreitet der Modul 215 zu dem Schnelllademodul 225 beim
Schritt 590 fort.When the battery voltage in the range from 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 575 is included, the control unit then determines whether the battery temperature is in the range of -20 ° C to 0 ° C at the step 580 is included. When the battery temperature is in the range of -20 ° C to 0 ° C at step 580 is included, the module proceeds 215 to the step loader module 220 at the step 585 continued. If the battery temperature is not in the range of -20 ° C to 0 ° C at the step 580 is included, the module proceeds 215 to the fast charging module 225 at the step 590 continued.
Wenn
die Batteriespannung nicht in dem Bereich von 3,5 V/Zelle bis 4,1
V/Zelle beim Schritt 575 enthalten ist, inkrementiert die
Steuereinheit 100 die Erhaltungsladezählstand-Zähler
beim Schritt 595. Beim Schritt 600 bestimmt die
Steuereinheit 100, ob der Erhaltungsladezählstand-Zähler die
Zählergrenze
gleich ist, zum Beispiel 20. Wenn der Zähler nicht gleich der Zählergrenze
beim Schritt 600 ist, schreitet der Modul 215 zum
Schritt 540 fort. Wenn der Zähler nicht der Zählergrenze
beim Schritt 600 gleich ist, schreitet der Modul 215 zu
dem Fehlerhafter-Akku-Modul beim Schritt 605 fort und würde beim
Schritt 610 enden.If the battery voltage is not in the range of 3.5V / cell to 4.1V / cell at the step 575 is included, the control unit increments 100 the trickle counter counters in step 595 , At the step 600 determines the control unit 100 whether the trickle count counter is equal to the counter limit, for example 20. If the counter is not equal to the counter limit at step 600 is, the module is progressing 215 to the step 540 continued. If the counter is not the counter limit at step 600 is equal, the module steps 215 to the faulty battery module at the step 605 and would go at the step 610 end up.
9 ist
ein Flussdiagramm, das den Schrittlademodul 220 zeigt.
Der Betrieb des Moduls 220 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in
den Schrittlademodul 220 beim Schritt 630 eintritt.
Die Steuereinheit 100 aktiviert den Anzeiger 110,
zum Beispiel die erste LED 115, beim Schritt 635,
um dem Nutzer anzuzeigen, dass der Batterielader 30 gegenwärtig die
Batterie 20 lädt.
In der dargestellten Konstruktion aktiviert die Steuereinheit 100 die
erste LED 115 derart, dass sie konstant ein geschaltet)
erscheint. 9 is a flow chart showing the step loader module 220 shows. The operation of the module 220 starts when the main charging operation 200 in the step loader module 220 at the step 630 entry. The control unit 100 activates the indicator 110 , for example, the first LED 115 , at the step 635 to indicate to the user that the battery charger 30 currently the battery 20 invites. In the illustrated construction, the control unit activates 100 the first LED 115 such that it constantly turns on).
Beim
Schritt 640 startet die Steuereinheit 100 einen
ersten Zeitgeber oder Laden-Ein-Zeitgeber. In der dargestellten
Konstruktion zählt
der Laden-Ein-Zeitgeber nach unten von einer Minute aus. Beim Schritt 645 schreitet
der Modul 220 zum Ladestromalgorithmus 250 fort.
Sobald der Ladestromalgorithmus 250 durchgeführt wird,
bestimmt die Steuereinheit 100, ob der Ladezählstand
gleich dem Zählstandsgrenzwert
ist, zum Beispiel 7.200, beim Schritt 650. Wenn der Ladezählstand-Zählwert gleich
dem Zählstandsgrenzwert
beim Schritt 650 ist, schreitet der Modul 220 zu
dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 655 fort
und der Modul 220 würde
beim Schritt 660 enden.At the step 640 starts the control unit 100 a first timer or load-on timer. In the illustrated construction, the on-load timer counts down from one minute. At the step 645 the module steps 220 to the charging current algorithm 250 continued. Once the charging current algorithm 250 is performed determines the control unit 100 whether the charge count is equal to the count limit, for example 7,200, at step 650 , When the charge count count equals the count limit at step 650 is, the module is progressing 220 to the faulty battery module 205 at the step 655 away and the module 220 would at the step 660 end up.
Wenn
der Ladezählstand
nicht der Zählgrenze
beim Schritt 650 gleich ist, bestimmt die Steuereinheit 100,
ob die Wartezeit zwischen Strompulsen (wie unten stehend erläutert wird)
größer als
oder gleich einem ersten Wartezeitschwellenwert ist, zum Beispiel
von 2 Sekunden, beim Schritt 665. Wenn die Wartezeit größer oder
gleich dem ersten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 665 ist,
aktiviert die Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 beim
Schritt 670, zum Beispiel wird die erste LED 115 ausgeschaltet
und die zweite LED 120 wird aktiviert, sodass sie mit ungefähr 1 Hz
blinkt. Wenn die Wartezeit nicht größer als oder gleich dem ersten
Wartezeitschwellenwert beim Schritt 665 ist, schreitet
der Modul 220 zum Schritt 690 fort, der unten
stehend erläutert wird.If the charge count is not the count limit at step 650 is the same, determines the control unit 100 whether the wait time between current pulses (as will be explained below) is greater than or equal to a first wait time threshold, for example, 2 seconds, at the step 665 , If the waiting time is greater or equal to the first wait time threshold at the step 665 is, activates the control unit 100 the scoreboard 110 at the step 670 , for example, the first LED 115 switched off and the second LED 120 is activated so that it flashes at approximately 1 Hz. If the wait time is not greater than or equal to the first wait time threshold at the step 665 is, the module is progressing 220 to the step 690 continued, which will be explained below.
Sobald
der Anzeiger 110 beim Schritt 670 aktiviert worden
ist, bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Wartezeit zwischen
Strompulsen größer als
oder gleich einem zweiten Wartezeitschwellenwert ist, zum Beispiel
von 15 Sekunden, beim Schritt 675. Wenn die Wartezeit größer als
oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 675 ist, ändert die
Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 beim Schritt 680,
zum Beispiel aktiviert sie die zweite LED 120 derart, dass
die zweite LED 120 als konstant eingeschaltet erscheint.
Der Modul 220 schreitet dann zum Wartungsmodul 230 beim
Schritt 685 fort.Once the scoreboard 110 at the step 670 has been activated determines the control unit 100 whether the wait time between current pulses is greater than or equal to a second wait time threshold, for example 15 seconds, at the step 675 , If the wait time is greater than or equal to the second wait time threshold at step 675 is, changes the control unit 100 the scoreboard 110 at the step 680 , for example, it activates the second LED 120 such that the second LED 120 appears as constantly switched on. The module 220 then proceeds to the maintenance module 230 at the step 685 continued.
Wenn
die Wartezeit nicht größer als
oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 675 ist,
bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batterietemperatur
größer als
0°C beim
Schritt 690 ist. Wenn die Batterietemperatur größer als
0°C beim
Schritt 690 ist, schreitet der Modul 220 zu dem
Schnelllademodul 225 beim Schritt 695 fort. Wenn
die Batterietemperatur nicht größer als
0°C beim
Schritt 690 ist, bestimmt die Steuereinheit 100,
ob der Laden-Ein-Zeitgeber beim Schritt 700 abgelaufen
ist.If the wait time is not greater than or equal to the second wait time threshold at step 675 is, determines the control unit 100 whether the battery temperature is greater than 0 ° C at the step 690 is. When the battery temperature is greater than 0 ° C at the step 690 is, the module is progressing 220 to the fast charging module 225 at the step 695 continued. If the battery temperature is not greater than 0 ° C at the step 690 is, determines the control unit 100 Whether the load-on timer is at the step 700 has expired.
Wenn
der Laden-Ein-Zeitgeber nicht beim Schritt 700 abgelaufen
ist, schreitet der Modul 220 zu dem Ladestromalgorithmus 250 beim
Schritt 645 fort. Wenn der Laden-Ein-Zeitgeber beim Schritt 700 abgelaufen ist,
aktiviert die Steuereinheit 100 einen zweiten Zeitgeber
oder einen Laden-Aus-Zeitgeber
beim Schritt 705 und unterbricht das Laden. Beim Schritt 710 bestimmt
die Steuereinheit 100, ob der Laden-Aus-Zeitgeber abgelaufen ist. Wenn der Laden-Aus-Zeitgeber
nicht beim Schritt 710 abgelaufen ist, wartet die Steuereinheit 100 auf
einen vorgegebenen Zeitwert beim Schritt 715 und schreitet
dann zurück
zum Schritt 710. Wenn der Laden-Aus-Zeitgeber nicht beim
Schritt 710 abgelaufen ist, schreitet der Modul 220 zurück zum Schritt 640,
um den Laden-Ein-Zeitgeber wieder zu starten.If the load-on timer is not in step 700 has expired, the module proceeds 220 to the charging current algorithm 250 at the step 645 continued. If the loading-on-timer at step 700 has expired, activates the control unit 100 a second timer or a charge-off timer at the step 705 and interrupts the loading. At the step 710 determines the control unit 100 whether the store-off timer has expired. If the store-off timer is not in step 710 has expired, the control unit is waiting 100 to a given time value at the step 715 and then walk back to the crotch 710 , If the store-off timer is not in step 710 has expired, the module proceeds 220 back to the step 640 to restart the load-on timer.
10 ist
ein Flussdiagramm, das einen Schnelllademodul 225 erläutert. Der
Betrieb des Moduls 225 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in
den Schnelllademodul 225 beim Schritt 730 eintritt.
Die Steuereinheit 100 aktiviert den Anzeiger 110,
zum Beispiel die erste LED 115, beim Schritt 735,
um dem Nutzer anzuzeigen, dass der Batterielader 30 gegenwärtig die
Batterie 20 lädt.
In der dargestellten Konstruktion aktiviert die Steuereinheit 100 die
erste LED 115 derart, dass sie konstant eingeschaltet erscheint. 10 is a flow chart that shows a quick charge module 225 explained. The operation of the module 225 starts when the main charging operation 200 in the fast charging module 225 at the step 730 entry. The control unit 100 activates the indicator 110 , for example, the first LED 115 , at the step 735 to indicate to the user that the battery charger 30 currently the battery 20 invites. In the illustrated construction, the control unit activates 100 the first LED 115 such that it appears constantly turned on.
Beim
Schritt 740 schreitet der Modul 225 zum Ladestromalgorithmus 250 fort.
Sobald der Ladestromalgorithmus 250 durchgeführt wird,
bestimmt die Steuereinheit 100, ob der Ladezählstand
gleich der Zählstandsgrenze
(z.B. 7.200) beim Schritt 745 ist. Wenn der Ladezählstand
gleich der Zählstandsgrenze
beim Schritt 745 ist, schreitet der Modul 220 zu
dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 750 fort
und der Modul 220 würde
beim Schritt 755 enden.At the step 740 the module steps 225 to the charging current algorithm 250 continued. Once the charging current algorithm 250 is performed determines the control unit 100 , whether the charge count equals the count limit (eg 7,200) at the step 745 is. When the charge count equals the count limit at step 745 is, the module is progressing 220 to the faulty battery module 205 at the step 750 away and the module 220 would at the step 755 end up.
Wenn
der Ladezählstand
nicht gleich der Zählstandsgrenze
beim Schritt 745 ist, bestimmt die Steuereinheit 100,
ob die Wartezeit zwischen Strompulsen größer als oder gleich dem ersten
Wartezeitschwellenwert (z.B. zwei Sekunden) beim Schritt 760 ist.
Wenn die Wartezeit größer als
oder gleich dem ersten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 760 ist,
aktiviert die Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 beim
Schritt 765, zum Beispiel schaltet sie die erste LED 115 ab
und aktiviert sie die zweite LED 120 derart, dass sie mit
ungefähr
1 Hz blinkt. Wenn die Wartezeit nicht größer als oder gleich dem ersten
Wartezeitschwellenwert beim Schritt 760 ist, schreitet
der Modul 225 zum Schritt 785 fort, der unten
stehend erläutert
wird.If the charge count does not equal the count limit at step 745 is, determines the control unit 100 whether the wait time between current pulses is greater than or equal to the first wait time threshold (eg, two seconds) at the step 760 is. If the wait time is greater than or equal to the first wait time threshold at step 760 is, activates the control unit 100 the scoreboard 110 at the step 765 , for example, it turns on the first LED 115 and activates the second LED 120 such that it flashes at about 1 Hz. If the wait time is not greater than or equal to the first wait time threshold at the step 760 is, the module is progressing 225 to the step 785 continued, which will be explained below.
Sobald
der Anzeiger 110 beim Schritt 765 aktiviert wird,
bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Wartezeit zwischen
Stromimpulsen größer als
oder gleich einem zweiten Wartezeitschwellenwert (z.B. 15 Sekunden)
beim Schritt 770 ist. Wenn die Wartezeit größer als
oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 770 ist, ändert die
Steuereinheit 100 den Anzeiger 110 beim Schritt 775,
zum Beispiel derart, dass sie die zweite LED 120 derart
aktiviert, dass die zweite LED 120 als konstant ein erscheint.
Der Modul 225 schreitet dann zum Wartungsmodul 230 beim
Schritt 780 fort.Once the scoreboard 110 at the step 765 is activated, determines the control unit 100 Whether the wait time between power pulses is greater than or equal to a second wait time threshold (eg, 15 seconds) at the step 770 is. If the wait time is greater than or equal to the second wait time threshold at step 770 is, changes the control unit 100 the scoreboard 110 at the step 775 , for example, such that they are the second LED 120 so activated that the second LED 120 as constant one appears. The module 225 then proceeds to the maintenance module 230 at the step 780 continued.
Wenn
die Wartezeit nicht größer als
oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellenwert beim Schritt 770 ist,
bestimmt die Steuereinheit 100, ob die Batterietemperatur
in dem Bereich von –20°C bis 0°C beim Schritt 785 enthalten
ist. Wenn die Batterietemperatur in dem Bereich beim Schritt 785 enthaltend
ist, schreitet der Modul 225 zu dem Schrittlademodul 220 beim
Schritt 790 fort. Wenn die Batterietemperatur nicht in
dem Bereich beim Schritt 785 enthalten ist, schreitet der
Modul 225 zurück
zu dem Ladestromalgorithmus 250 beim Schritt 740.If the wait time is not greater than or equal to the second wait time threshold at step 770 is, determines the control unit 100 Whether the battery temperature is in the range of -20 ° C to 0 ° C at the step 785 is included. When the battery temperature in the area at step 785 containing, the module proceeds 225 to the step loader module 220 at the step 790 continued. If the battery temperature is not in the range at step 785 is included, the module proceeds 225 back to the charging algorithm 250 at the step 740 ,
11 ist
ein Flussdiagramm, das den Wartungsmodul 230 erläutert. Der
Betrieb des Moduls 230 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 in
den Wartungsmodul 230 beim Schritt 800 eintritt.
Die Steuereinheit 100 bestimmt, ob die Batteriespannung
innerhalb des Bereichs von 3,5 V/Zelle bis 4,05 V/Zelle beim Schritt 805 enthalten
ist. Wenn die Batteriespannung nicht in dem Bereich beim Schritt 805 enthalten
ist, fährt
die Steuereinheit 100 damit fort, im Schritt 805 zu
verbleiben, bis die Batteriespannung in dem Bereich enthalten ist.
Sobald die Batteriespannung in dem Bereich beim Schritt 805 enthalten
ist, initialisiert die Steuereinheit 100 einen Wartungszeitgeber
beim Schritt 810. In einigen Konstruktionen zählt der
Wartungszeitgeber abwärts von
30 Minuten aus. 11 is a flow chart showing the maintenance module 230 explained. The operation of the module 230 starts when the main charging operation 200 in the maintenance module 230 at the step 800 entry. The control unit 100 determines if the battery voltage is within the range of 3.5V / cell to 4.05V / cell at step 805 is included. If the battery voltage is not in the range at step 805 is included, drives the control unit 100 with it, in step 805 to remain until the battery voltage is included in the range. Once the battery voltage in the area at step 805 is included, initializes the control unit 100 a maintenance timer at the step 810 , In some constructions, the maintenance timer counts down by 30 minutes.
Beim
Schritt 815 bestimmt die Steuereinheit 100, ob
die Batterietemperatur unterhalb –20°C fällt oder 65°C überschreitet. Wenn die Batterietemperatur
unterhalb –20°C fällt oder
65°C beim
Schritt 815 überschreitet,
schreitet der Modul 230 zu dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim
Schritt 820 fort und der Modul würde beim Schritt 825 enden.
Wenn die Batterietemperatur nicht unterhalb –20°C fällt oder nicht 65°C beim Schritt 815 überschreitet,
schreitet der Modul 230 zum Ladestromalgorithmus 250 beim
Schritt 830 fort.At the step 815 determines the control unit 100 whether the battery temperature drops below -20 ° C or exceeds 65 ° C. When the battery temperature drops below -20 ° C or 65 ° C at the step 815 exceeds, the module proceeds 230 to the temperature-out-of-range module 210 at the step 820 continued and the module would step at 825 end up. When the battery temperature does not fall below -20 ° C or not 65 ° C at the step 815 exceeds, the module proceeds 230 to the charging current algorithm 250 at the step 830 continued.
Sobald
der Ladestromalgorithmus 250 beim Schritt 830 durchgeführt wird,
bestimmt die Steuereinheit 100, ob der Wartungszeitgeber
beim Schritt 835 abgelaufen ist. Wenn der Wartungszeitgeber
abgelaufen ist, schreitet der Modul 230 zu dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim
Schritt 840 fort und der Modul 230 würde beim
Schritt 845 enden. Wenn der Wartungszeitgeber nicht beim
Schritt 835 abgelaufen ist, bestimmt die Steuereinheit 100,
ob die Wartezeit zwischen den Stromimpulsen größer als oder gleich einer ersten,
vordefinierten Wartungswartezeitdauer, zum Beispiel von 15 Sekunden,
beim Schritt 850 ist.Once the charging current algorithm 250 at the step 830 is performed determines the control unit 100 whether the maintenance timer at step 835 has expired. When the maintenance timer has expired, the module proceeds 230 to the faulty battery module 205 at the step 840 away and the module 230 would at the step 845 end up. If the maintenance timer is not in step 835 has expired, determines the control unit 100 whether the waiting time between the current pulses is greater than or equal to a first, predefined maintenance waiting period, for example of 15 seconds, at the step 850 is.
Wenn
die Wartezeit größer als
die erste vorgegebene Wartungswartezeitdauer beim Schritt 850 ist, schreitet
der Modul 230 zum Schritt 805 fort. Wenn die Wartezeit
nicht größer als
und gleich der ersten vorgegebenen Wartungswartezeitdauer beim Schritt 850 ist,
schreitet der Modul 230 zum Ladestromalgorithmus 250 beim
Schritt 830 fort. In einigen Konstruktionen bleibt der
Batterielader 30 in dem Wartungsmodul 230, bis
der Batterieakku 20 aus dem Batterielader 30 entfernt
wird.If the waiting time is greater than the first predetermined maintenance waiting period in step 850 is, the module is progressing 230 to the step 805 continued. If the waiting time is not greater than and equal to the first predetermined maintenance waiting time at the step 850 is, the module is progressing 230 to the charging current algorithm 250 at the step 830 continued. In some constructions, the battery charger remains 30 in the maintenance module 230 until the battery 20 from the battery charger 30 Will get removed.
12 ist
ein Flussdiagramm, das das Basisladeschema oder den Ladestromalgorithmus 250 erläutert. Der
Betrieb des Moduls 250 beginnt, wenn die anderen Module 220–230 oder
der Hauptladebetrieb 200 in den Ladestromalgorithmus 250 beim
Schritt 870 eintritt. Die Steuereinheit 100 legt
einen vollen Strompuls für
ungefähr
eine Sekunde beim Schritt 875 an. Beim Schritt 880 bestimmt
die Steuereinheit 100, ob die Batteriespannung größer als
4,6 V/Zelle ist, wenn Strom an die Batterie 20 angelegt
wird. 12 FIG. 10 is a flow chart illustrating the basic charging scheme or the charging current algorithm. FIG 250 explained. The operation of the module 250 starts when the other modules 220 - 230 or the main charging operation 200 in the charging current algorithm 250 at the step 870 entry. The control unit 100 put a full current pulse for about a second at the step 875 at. At the step 880 determines the control unit 100 whether the battery voltage is greater than 4.6V / cell when power to the battery 20 is created.
Wenn
die Batteriespannung größer als
4,6 V/Zelle beim Schritt 880 ist, schreitet der Algorithmus 250 zu
dem Fehlerhafter-Akku-Modul 205 beim Schritt 885 fort
und der Algorithmus 250 würde beim Schritt 890 enden.
Wenn die Batteriespan nung nicht größer als 4,6 V/Zelle beim Schritt 880 ist,
unterbricht die Steuereinheit 100 den Ladestrom, inkrementiert
einen Zähler,
zum Beispiel den Ladestromzähler,
und speichert den Zählwert
beim Schritt 895.When the battery voltage is greater than 4.6V / cell at the step 880 is, the algorithm proceeds 250 to the faulty battery module 205 at the step 885 gone and the algorithm 250 would at the step 890 end up. If the battery voltage is not greater than 4.6 V / cell at the step 880 is, the control unit interrupts 100 the charging current, increments a counter, for example the charging current counter, and stores the count value at the step 895 ,
Beim
Schritt 900 bestimmt die Steuereinheit 100, ob
die Batterietemperatur unterhalb –20°C fällt oder 65°C überschreitet. Wenn die Batterietemperatur
unterhalb –20°C fällt oder
65°C beim
Schritt 900 überschreitet,
schreitet der Algorithmus 250 zu dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 210 beim
Schritt 905 fort und der Algorithmus 250 endet
beim Schritt 910. Wenn die Batterietemperatur nicht unterhalb –20°C fällt oder nicht
65°C beim
Schritt 900 überschreitet,
misst die Steuereinheit 100 die Batteriespannung, wenn
der Ladestrom nicht der Batterie 20 beim Schritt 915 zugeführt wird.At the step 900 determines the control unit 100 whether the battery temperature drops below -20 ° C or exceeds 65 ° C. When the battery temperature drops below -20 ° C or 65 ° C at the step 900 exceeds, the algorithm proceeds 250 to the temperature-out-of-range module 210 at the step 905 gone and the algorithm 250 ends at the step 910 , When the battery temperature does not fall below -20 ° C or not 65 ° C at the step 900 exceeds, the control unit measures 100 the battery voltage when the charging current is not the battery 20 at the step 915 is supplied.
Beim
Schritt 920 bestimmt die Steuereinheit 100, ob
die Batteriespannung kleiner als 4,2 V/Zelle ist. Wenn die Batteriespannung
kleiner als 4,2 V/Zelle beim Schritt 920 ist, schreitet
der Algorithmus 250 zum Schritt 875 fort. Wenn
die Batteriespannung nicht kleiner als 4,2 V/Zelle beim Schritt 920 ist,
wartet die Steuereinheit 100 bis die Batteriespannung ungefähr gleich
4,2 V/Zelle beim Schritt 925 ist. Die Steuereinheit 100 speichert
beim Schritt 925 auch die Wartezeit. Der Algorithmus 250 endet
beim Schritt 930.At the step 920 determines the control unit 100 whether the battery voltage is less than 4.2V / cell. When the battery voltage is less than 4.2V / cell at the step 920 is, the algorithm proceeds 250 to the step 875 continued. When the battery voltage is not less than 4.2V / cell at the step 920 is, the control unit waits 100 until the battery voltage is approximately equal to 4.2V / cell at the step 925 is. The control unit 100 saves at the step 925 also the waiting time. The algorithm 250 ends at the step 930 ,
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten kann der Batterielader 30 ein
weiteres Betriebsverfahren zum Laden verschiedener Batterien, zum
Beispiel der Batterie 20, enthalten, die verschiedene Chemien und/oder
Nominalspannungen haben. Ein Beispiel dieses Ladebetriebs ist in 28–38 gezeigt.
In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Batterielader 30 ein
Betriebsverfahren zum Laden von Batterien auf Li-Basis, zum Beispiel
Batterien, die eine Li-Co-Chemie,
eine Li-Mn-Spinellchemie, eine Li-Mn-Nickelchemie und Ähnliches
haben. In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladebetrieb 200 verschiedene
Module zum Durchführen
unterschiedlicher Funktionen in Antwort auf unterschiedliche Batteriezustände und/oder
Batterieeigenschaften.In some constructions and in some aspects, the battery charger may 30 another operating method for charging various batteries, for example the battery 20 , which have different chemistries and / or nominal voltages. An example of this loading operation is in 28 - 38 shown. In some constructions and in some aspects, the battery charger contains 30 an operating method for loading Li-based batteries, for example, batteries having Li-Co chemistry, Li-Mn spinel chemistry, Li-Mn nickel chemistry, and the like. In some constructions and in some aspects includes the loading operation 200 various modules for performing different functions in response to different battery conditions and / or battery characteristics.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält das Verfahren
des Ladebetriebs Module zum Unterbrechen des Ladens auf der Basis
von anormalen und/oder normalen Batteriezuständen. In einigen Konstruktionen
enthält
der Ladebetrieb einen Fehlerhafter-Akku-Modul und/oder einen Temperaturaußerhalb-des-Bereichs-Modul,
zum Beispiel den Temperaturaußerhalb-des-Bereichs-Modul,
der in dem Flussdiagramm 2235 von 36 erläutert ist.
In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader 30 in
den Fehlerhafter-Akku-Modul ein, um das Laden auf der Basis einer
anormalen Batteriespannung, einer anormalen Zellenspannung und/oder
einer anormalen Batteriekapazität
zu beenden. In einigen Konstruktionen tritt der Batterielader in
den Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 2235 ein,
um das Laden auf der Basis einer anormalen Batterietemperatur und/oder
einer oder mehrerer Batteriezellentemperaturen abzubrechen bzw.
zu beenden. In einigen Konstruktionen enthält der Ladebetrieb mehr oder
weniger Module, die das Laden auf der Basis einer oder mehrerer
Batteriezustände
beenden, als die Module und Zustände,
die vorstehend und nachfolgend erläutert werden.In some constructions and in some aspects, the method of charging includes modules for interrupting charging based on abnormal and / or normal battery conditions. In some constructions, the charging operation includes a faulty battery module and / or an out-of-range temperature module, for example, the temperature-out-of-range module shown in the flowchart 2235 from 36 is explained. In some constructions, the battery charger occurs 30 into the faulty battery module to terminate charging based on abnormal battery voltage, abnormal cell voltage, and / or abnormal battery capacity. In some constructions, the battery charger enters the temperature-out-of-range module 2235 to terminate charging based on an abnormal battery temperature and / or one or more battery cell temperatures. In some constructions, the charging operation includes more or fewer modules that terminate charging based on one or more battery conditions than the modules and conditions discussed above and below.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten enthält der Ladebetrieb
verschiedene Modi oder Module zum Laden der Batterie 20 auf
der Basis verschiedener Batteriezustände oder Batteriestufen innerhalb des
Betriebs. In einigen Konstruktionen enthält der Ladebetrieb einen Erhaltungslademodul,
zum Beispiel den Erhaltungs(begrenzt)-Lademodul, der in dem Flussdiagramm 2225 von 34 gezeigt
ist, und den Erhaltungs(Schritt)-Modul, der in dem Flussdiagramm 2220 von 33 gezeigt
ist, einen Schnelllademodul, zum Beispiel den Schnelllademodul,
der in dem Flussdiagramm 2215 von 32 gezeigt
ist, und/oder einen Wartungslademodul, zum Beispiel den Wartungsmodul,
der in dem Flussdiagramm 2230 von 35 gezeigt
ist, und auch weitere Module, zum Beispiel den Flachakku-Aufweck-Modul,
der in dem Flussdiagramm 2210 von 31 gezeigt
ist, und den Lademodul und Akkueinsetzmodul 2200 (der das
Laden beginnt), die in dem Flussdiagramm 2205 von 29 und 30 bzw.
in dem Flussdiagramm 2200 von 28 gezeigt
sind. Der Ladebetrieb enthält
auch einen Ladestromalgorithmus, zum Beispiel den Algorithmus, der
in dem Flussdiagramm 2240 von 37 und 38 gezeigt
ist, den andere Module in verschiedenen Wegen implementieren.In some constructions and in some aspects, the charging operation includes various modes or modules for charging the battery 20 based on various battery conditions or battery levels within the operation. In some constructions, the charging operation includes a trickle charge module, for example, the sustain (limited) load module shown in the flowchart 2225 from 34 and the maintenance (step) module shown in the flowchart 2220 from 33 is shown, a fast charging module, for example, the rapid charging module, in the flowchart 2215 from 32 is shown, and / or a maintenance charging module, for example, the maintenance module, in the flowchart 2230 from 35 and also other modules, for example the flat-battery wake-up module shown in the flow chart 2210 from 31 is shown, and the charging module and Akkueinsetzmodul 2200 (which starts loading) in the flowchart 2205 from 29 and 30 or in the flowchart 2200 from 28 are shown. The charging operation also includes a charging current algorithm, for example the algorithm described in the flowchart 2240 from 37 and 38 that other modules implement in different ways.
Ein
Beispiel eines Abschnitts des Ladebetriebs wird mit Bezug auf 28–30 angegeben.
Zum Beispiel beginnt der Ladebetrieb mit dem Akkueinsetzmodul 2200,
wie in 28 gezeigt ist. Der Betrieb
beginnt mit Energie bzw. Strom, der dem Batterielader (bei 2305)
zugeführt
wird, und der Batterielader 30 bestimmt, ob die Eingangsspannung
Vin innerhalb der richtigen Betriebsparameter
(z.B. 80 V < Vin < 140
V) (bei 2310) ist. Wenn die Eingangsspannung Vin nicht
innerhalb der Betriebsparameter ist, dann sperrt der Batterielader 30 das
Laden (bei 2315). Der Batterielader 30 kann auch
dem Nutzer anzeigen, ob die geeignete Eingangsspannung Vin zugeführt
wird (bei 2315).An example of a portion of the charging operation will be described with reference to FIG 28 - 30 specified. For example, charging starts with the battery insertion module 2200 , as in 28 is shown. Operation starts with energy or power supplied to the battery charger (at 2305 ), and the battery charger 30 determines whether the input voltage V in within the correct operating parameters (eg 80 V <V in <140 V) (at 2310 ). If the input voltage V in is not within the operating parameters, then the battery charger shuts off 30 loading (at 2315 ). The battery charger 30 can also indicate to the user whether the appropriate input voltage V in is supplied (at 2315 ).
Wenn
der Batterielader 30 die geeignete Eingangsspannung Vin empfängt,
ist der Batterieakku 20 mit dem Lader (bei 2325)
verbunden und der Lader 30 bestimmt, ob geeignete Verbindungen
(z.B. Verbindungen zwischen Anschlüssen) eingerichtet worden sind
(beim Schritt 2330). Wenn die geeigneten Verbindungen nicht
eingerichtet worden sind, lässt
der Lader 30 keine LEDs (bei 2335) leuchten und
der Ladebetrieb endet (bei 2340). Wenn die Verbindungen
eingerichtet worden sind, detektiert der Lader 30 das Vorhandensein
einer Batterie 20 über
eine Spannung zu der Steuereinheit 100 (bei 2345)
und die Steuereinheit 100 misst die Spannung Vpack der
Batterie 20 (bei 2350).When the battery charger 30 receiving the appropriate input voltage V in is the battery pack 20 with the loader (at 2325 ) and the loader 30 determines whether appropriate connections (eg, connections between ports) have been established (at step 2330 ). If the appropriate connections have not been established, the loader will fail 30 no LEDs (at 2335 ) lights up and the charging operation ends (at 2340 ). When the connections have been established, the loader detects 30 the presence of a battery 20 via a voltage to the control unit 100 (at 2345 ) and the control unit 100 measures the voltage V pack of the battery 20 (at 2350 ).
Der
Lader 30 bestimmt, ob die Batteriespannung Vpack kleiner
als 5 V (bei 2355) ist. Wenn die Batteriespannung Vpack kleiner als 5 V ist, schreitet der Ladebetrieb
zu dem Flachakkuaufweckmodul 2210 (bei 2360) fort.
Wenn die Batteriespannung Vpack nicht kleiner
als 5 V ist, versucht der Lader 30, eine Kommunikation
mit der Batterie 20 (bei 2365) einzurichten und
bestimmt, ob die Kommunikation eingerichtet worden ist oder nicht (bei 2370).
Wenn die Kommunikation nicht eingerichtet worden ist, lässt der
Lader 30 keine Anzeigen bzw. Anzeiger (bei 2375)
leuchten und der Ladebetrieb endet (bei 2380). Wenn die
Kommunikation eingerichtet worden ist, fährt der Ladebetrieb mit dem
Lademodul 2205 (bei 2385) fort.The loader 30 determines whether the battery voltage V pack is less than 5V (at 2355 ). When the battery voltage V pack is less than 5 V, the charging operation proceeds to the flat-battery waking module 2210 (at 2360 ). If the battery voltage V pack is not less than 5V, the charger will try 30 , a communication with the battery 20 (at 2365 ) and determines whether the communication has been established or not (at 2370 ). If the communication has not been set up, the loader fails 30 no ads or indicators (at 2375 ) lights up and the charging operation ends (at 2380 ). When the communication has been established, the charging operation continues with the charging module 2205 (at 2385 ).
Der
Lademodul 2205 ist in 29 und 30 dargestellt.
Der Lademodul 2205 beginnt mit dem Lader 30, der
die Akkunominalspannung identifiziert und die geeigneten Messparameter
(bei 2405) setzt und die Zellenspannungen der Batterie 20 (bei 2410)
abfragt, um zu bestimmen, ob irgendeine Zellenspannung größer als
ein oberer Schwellenwert (z.B. 4,35 V) (bei 2415) ist oder
nicht. Wenn irgendeine Zelle größer als
der obere Schwellenwert ist, aktiviert der Lader 30 keine
LEDs (ei 2420) und der Ladebetrieb endet (bei 2425).
Wenn keine Zelle größer als
der obere Schwellenwert ist, misst der Lader 30 die Batteriespannung
an den Anschlüssen
des Laders 30 (bei 2430) und fragt die Batteriespannung
Vpack ab, wie sie durch die Batterie 20 (bei 2435) gemessen
wird, um zu bestimmen, ob die Messungen bzw. Messwerte übereinstimmen
(bei 2440). Wenn die Messungen nicht übereinstimmen, aktiviert der
Lader 30 keine LEDs (bei 2445) und der Ladebetrieb
endet (bei 2450).The charging module 2205 is in 29 and 30 shown. The charging module 2205 starts with the loader 30 , which identifies the ackunominal voltage and the appropriate measurement parameters (at 2405 ) and the cell voltages of the battery 20 (at 2410 ) to determine if any cell voltage is greater than an upper threshold (eg, 4.35V) (at 2415 ) or not. If any cell is greater than the upper threshold, the loader activates 30 no LEDs (ei 2420 ) and the charging operation ends (at 2425 ). If no cell is greater than the upper threshold, the loader measures 30 the battery voltage at the terminals of the charger 30 (at 2430 ) and polls the battery voltage V pack as it passes through the battery 20 (at 2435 ) is measured to determine if the measurements match (at 2440 ). If the measurements do not match, the loader activates 30 no LEDs (at 2445 ) and the charging operation ends (at 2450 ).
Wenn
die Messungen übereinstimmen,
fragt der Lader 30 die Batterie 20 nach der Batterietemperatur (bei 2455)
ab, um zu bestimmen, ob die Batterietemperatur innerhalb des Betriebsbereichs
(bei 2460) ist. Wenn die Batteriespannung nicht innerhalb
des gewünschten
Betriebsbereichs ist, schreitet der Betrieb zu dem Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 2235 (bei 2465)
fort und der Lader 30 kann die Batterie 20 wieder
nach den Batterietemperaturinformationen (bei 2455) abfragen,
sobald der Ladebetrieb den Temperatur-außerhalb-des-Bereichs-Modul 2235 verlässt.If the measurements match, the loader asks 30 the battery 20 after the battery temperature (at 2455 ) to determine if the battery temperature is within the operating range (at 2460 ). If the battery voltage is not within the desired operating range, the operation proceeds to the temperature-out-of-range module 2235 (at 2465 ) and the loader 30 can the battery 20 again after the battery temperature information (at 2455 ) as soon as the charging operation is the temperature-out-of-range module 2235 leaves.
Wenn
die Batterietemperatur innerhalb des gewünschten Betriebsbereichs ist,
bestimmt der Lader 30, ob die Batteriespannung Vpack größer als
ein Wartungsschwellenwert (z.B. 4,1 V pro Zelle) (bei 2470)
ist und der Ladebetrieb schreitet zu dem Wartungsmodul 2230 fort,
wenn die Batteriespannung Vpack größer als
der Wartungsschwellenwert (bei 2475) ist. Ansonsten bestimmt
der Lader 30, ob die Batteriespannung Vpack kleiner als
ein Erhaltungsschwellenwert (z.B. 3,5 V pro Zelle) (bei 2480)
ist und der Ladebetrieb schreitet zu dem Erhaltungs(begrenzten)-Modul 2225 fort,
wenn die Batteriespannung Vpack unterhalb
des Erhaltungsschwellenwerts (bei 2485) ist. Wenn die Batteriespannung
nicht kleiner als der Erhaltungsschwellenwert ist, bestimmt der
Lader 30, ob die Batterietemperatur innerhalb eines Erhaltungsbereichs
(bei 2490) ist. Der Betrieb schreitet zu dem Erhaltungs(Schritt)-Modul 2220 (bei 2495)
fort, wenn die Temperatur innerhalb des Erhaltungsbereichs ist und
schreitet zu dem Schnelllademodul 2215 (bei 2505)
fort, wenn die Temperatur nicht innerhalb des Erhaltungsbereichs
ist. Der Ladebetrieb kann wie in den anderen Modulen fortgesetzt
werden, wie in den anderen Modulen angezeigt wird, die in 31–38 gezeigt
sind.If the battery temperature is within the desired operating range, the charger determines 30 whether the battery voltage V pack is greater than a maintenance threshold (eg, 4.1 V per cell) (at 2470 ) and the charging operation proceeds to the maintenance module 2230 when the battery voltage V pack is greater than the maintenance threshold (at 2475 ). Otherwise, the loader determines 30 whether the battery voltage V pack is less than a maintenance threshold (eg 3.5 V per cell) (at 2480 ) and the charging operation proceeds to the maintenance (limited) module 2225 when the battery voltage V pack is below the sustain threshold (at 2485 ). If the battery voltage is not less than the sustain threshold, the charger will determine 30 whether the battery temperature within a maintenance range (at 2490 ). The operation proceeds to the maintenance (step) module 2220 (at 2495 ) when the temperature is within the maintenance range and proceeds to the fast charge module 2215 (at 2505 ) if the temperature is not within the maintenance range. The charging mode can continue as in the other modules, as indicated in the other modules that are in 31 - 38 are shown.
Während des
Ladebetriebs, der in 28–38 gezeigt
ist, führt
der Batterielader 30 Strom der Batterie 20 unter
Verwendung eines Impulsladeverfahrens bzw. Pulsladeverfahrens zu.
In einer Konstruktion führt der
Batterielader 30 Pulse der Batterie 20 zu, die
jedesmal die gleiche Pulsweite haben, variiert aber die Zeit zwischen
den Pulsen. Dies wird als "Vollladestrom" oder "Vollladepuls" bezeichnet. In anderen
Konstruktionen, zum Beispiel den Konstruktionen, die in 16 und 39 gezeigt
sind, kann der Vollladestrom oder der Vollladepuls, der durch den
Batterielader 30 angelegt wird, gemäß den einzelnen Zellenspannungen
in der Batterie 20 eingestellt werden. Diese Implementation
wird bezüglich
den 4, 16 und 39 beschrieben.During the charging operation, the in 28 - 38 is shown, the battery charger leads 30 Electricity of the battery 20 using a pulse charging method or pulse charging method. In a construction, the battery charger leads 30 Pulse of the battery 20 too, which each time have the same pulse width, but varies the time between the pulses. This is called "full charge current" or "full charge pulse". In other constructions, for example the constructions, which are in 16 and 39 can be shown, the full charge or the full charge, by the battery charger 30 according to the individual cell voltages in the battery 20 be set. This implementation is related to the 4 . 16 and 39 described.
Wie
in 4 gezeigt ist, kann die Steuereinheit 100 in
dem Batterielader 30 Informationen von dem Mikrocontroller 64 in
der Batterie 20 empfangen und Informationen zu dem Mikrocontroller 64 in
der Batterie 20 senden. In einigen Konstruktionen kann
der Mikrocontroller 64 verschiedene Batterieeigenschaften
während
des Ladens überwachen,
einschließlich
den Spannungen oder den Momentanzustand des Ladens jeder der Batteriezellen 60,
entweder automatisch oder in Antwort auf einen Befehl von dem Batterielader 30.
Der Mikrocontroller 64 kann bestimmte Batterieeigenschaften überwachen
und verarbeiten oder Messungen während
den Zeiten des Ladestroms TEin (d.h. "Strom-Ein"-Zeitdauern) den
Durchschnitt bilden. In einigen Konstruktionen kann die Strom-Ein-Zeitdauer
ungefähr
1 Sekunde ("1-s") betragen. Während Zeitdauern
keines Ladestroms TAus (d.h. "Strom-Aus"-Zeitdauern) können Informationen
bezüglich
bestimmter Batterieeigenschaften (z.B. der Zellenspannungen oder
des Zellenzustands des Ladens) von der Batterie 20 zu dem
Lader 30 übertragen
werden. In einigen Konstruktionen beträgt die Strom-Aus-Zeitdauer
TAus ungefähr 50 ms. Der Batterielader 30 kann
die Informationen, die von der Batterie 20 gesendet werden,
verarbeiten und die Strom-Ein-Zeitdauer TEin entsprechend
modifizieren. Zum Beispiel, wenn eine Batteriezelle oder mehrere
Batteriezellen 60 einen höheren, gegenwärtigen Ladezustand
haben als die restlichen Batteriezellen 60, kann der Batterielader 30 die
nachfolgenden Strom-Ein-Zeitdauern TEin kleiner
machen, um ein Überladen
der einen höheren
Batteriezelle oder mehrerer höherer
Batteriezellen zu vermeiden.As in 4 is shown, the control unit 100 in the battery charger 30 Information from the microcontroller 64 in the battery 20 receive and information about the microcontroller 64 in the battery 20 send. In some constructions, the microcontroller may 64 monitor various battery characteristics during charging, including the voltages or instantaneous state of charge of each of the battery cells 60 either automatically or in response to a command from the battery charger 30 , The microcontroller 64 can monitor certain battery characteristics and process or measurements during the times of the charging current T A (ie "power on" -Zeitdauern) form the average. In some constructions, the power-on time may be about 1 second ("1-s"). During periods of no charging current T out (ie, "power off" periods), information regarding particular battery characteristics (eg cell voltages or cell state of charging) may be provided by the battery 20 to the loader 30 be transmitted. In some constructions, the current-off duration T off is approximately 50 ms. The battery charger 30 can get the information from the battery 20 are sent, process and modify the current-on time period T An appropriately. For example, if a battery cell or multiple battery cells 60 have a higher, current state of charge than the remaining battery cells 60 , the battery charger can 30 make the subsequent power-on durations T A smaller to avoid overcharging the one higher battery cell or multiple higher battery cells.
In
einigen Konstruktionen kann der Batterielader 30 jede einzelne
Zellenspannung mit einer Durchschnittszellenspannung vergleichen
und, wenn der Unterschied bzw. die Differenz zwischen der einzelnen
Zellenspannung und der Durchschnittszellenspannung gleich einem
vorgegebenen Schwellenwert ist oder den vorgegebenen Schwellenwert
(z.B. einen Ungleichgewichtsschwellenwert) überschreitet, kann der Lader 30 die
Zelle als eine Zelle in einem höheren
Ladezustand identifizieren. Der Batterielader 30 kann die Strom-Ein-Zeitdauer
Tein modifizieren. In anderen Konstruktionen
kann der Batterielader 30 den Ladezustand für eine bestimmte
Batteriezelle (zum Beispiel eine Batteriezelle, die als eine Zelle
mit höherer
Spannung identifiziert wird) während
der Strom-Ein-Zeitdauern auf der Basis der Informationen, die er
von der Batterie 20 erhält,
ermitteln bzw. schätzen.
In diesen Konstruktionen, wenn die Ermittlung des vorliegenden Ladezustands der
Zelle einen Schwellenwert überschreitet,
kann der Batterielader 30 die Dauer der Strom-Ein-Zeitdauer
Tein modifizieren.In some constructions, the battery charger can 30 compare each individual cell voltage with an average cell voltage, and when the difference between the single cell voltage and the average cell voltage is equal to a predetermined threshold or exceeds the predetermined threshold (eg, an imbalance threshold), the charger may 30 identify the cell as a cell in a higher state of charge. The battery charger 30 may modify the current-on time period T a. In other constructions, the battery charger 30 the state of charge for a particular battery cell (for example, a battery cell identified as a higher voltage cell) during power on durations based on the information it receives from the battery 20 receives, determine or estimate. In these designs, when the determination of the present state of charge the cell exceeds a threshold, the battery charger 30 the duration of the current-on period T on a modify.
Zum
Beispiel, wie in 16 und 39 gezeigt
ist, kann der Batterielader 30 der Batterie 20 befehlen, die
Zellenspannungsmessungen, die während
der nächsten
Strom-Ein-Zeitdauer Tein1 aufgenommen werden, zu
mitteln. Der Befehl kann während
der ersten Strom-Aus-Zeitdauer Taus1 gesendet
werden. Dementsprechend misst der Mikrocontroller 64 während der
ersten Strom-Ein-Zeitdauer Tein1 und mittelt
die Zellenspannungen und auch die anderen Batterieparameter. Während der
nächsten
Strom-Aus-Zeitdauer Taus2 kann die Batterie 20 die
gemittelten Messungen zu dem Batterielader 30 senden. In
einigen Konstruktionen kann die Batterie 20 acht gemittelte
Messungen, zum Beispiel eine gemittelte Akkuladezustandsmessung
und einen gemittelten Einzelzellenladezustand für jede der sieben Batte riezellen 60,
senden. Zum Beispiel kann die Batterie 20 die nachfolgenden
Informationen senden: Zelle 1 14%, Zelle 2 14%, Zelle 3 15%, Zelle
4 14%, Zelle 5 16%, Zelle 6 14%, Zelle 7 14% und Akkuspannung (z.B.
Zellen 1–7)
29,96 V. In diesem Beispiel identifiziert der Batterielader 30 die
Zelle 5 als eine höhere
Batteriezelle. Der Lader 30 zeichnet auch die Batteriespannung
wie gemessen durch sowohl den Batteriemikrocontroller 64 als
auch den Batterielader 30 auf. In diesem Beispiel misst
der Batterielader 30 die Batteriespannung mit ungefähr 30,07
V. Der Batterielader 30 berechnet die Differenz der Batteriespannungsmessungen
(z.B. 110 mV) und bestimmt den Spannungsabfall an den Anschlüssen und
Drähten
mit ungefähr
110 mV.For example, as in 16 and 39 shown is the battery charger 30 the battery 20 command to average the cell voltage measurements taken during the next power-on period T in1 . The command may be sent during the first power off period T out1 . Accordingly, the microcontroller measures 64 during the first power-on period T 1 and averages the cell voltages as well as the other battery parameters . During the next power-off period T out 2 , the battery can 20 the averaged measurements to the battery charger 30 send. In some constructions, the battery can 20 eight averaged measurements, for example, an averaged battery state of charge measurement and an averaged single cell state of charge for each of the seven battery cells 60 , send. For example, the battery 20 send the following information: cell 1 14%, cell 2 14%, cell 3 15%, cell 4 14%, cell 5 16%, cell 6 14%, cell 7 14% and battery voltage (eg cells 1-7) 29, 96 V. In this example, the battery charger identifies 30 the cell 5 as a higher battery cell. The loader 30 Also records the battery voltage as measured by both the battery microcontroller 64 as well as the battery charger 30 on. In this example, the battery charger measures 30 the battery voltage is approximately 30.07 V. The battery charger 30 calculates the difference in battery voltage measurements (eg, 110 mV) and determines the voltage drop across the terminals and wires at approximately 110 mV.
Während der
nachfolgenden Strom-Ein-Zeitdauer Tein2 schätzt bzw.
ermittelt der Batterielader 30 die Spannung der Zelle 5.
Zum Beispiel tastet der Batterielader 30 die Messungen
der Spannung der Zelle 20 ab und für jede Batteriespannungsmessung
ermittelt er den Ladezustand für
die Zelle 5 gemäß der nachfolgenden
Gleichung: (VBatterie/ch – VAnschlüsse)·VZelle worin VBatterie/ch die
Spannung der Batterie 20 ist, wie sie durch den Lader 30 gemessen
wird, VAnschlüsse der
Spannungsabfall an den Anschlüssen
(z.B. 110 mV) ist und VZelle die Spannung
der Zelle, die als ein Prozentwert der Batteriespannung ermittelt
wird. Wenn die Ermittlung der Spannung der Zelle 5 einen Schwellenwert überschreitet
("den Reduktionsschwellenwert"), kann der Batterielader 30 die
nachfolgende Strom-Ein-Zeitdauer Tein3 modifizieren.
In diesem Beispiel erinnert sich der Batterielader 30 daran,
wenn die Ermittlung (oder Berechnung) der Spannung der Zelle 5 den
Reduktionsschwellenwert erreicht, was ungefähr 800 ms ist. Wie in 39 gezeigt ist, identifiziert der Lader 30 die
Zelle 5 und berechnet die Zelle 5 als eine hohe Batteriezelle und
modifiziert die nachfolgende Strom-Ein- Zeitdauer Tein3 derart,
dass sie ungefähr
gleich der Dauer ist, an die sich der Lader 30 erinnert
(z.B. 800 ms). Dementsprechend ist die Länge T2 der
Strom-Ein-Zeitdauer Tein3 kleiner als die
Länge T1 der vorhergehenden Strom-Ein-Zeitdauern
Tein1 und Tein2.During the subsequent power-on period T in2 , the battery charger estimates 30 the voltage of cell 5. For example, the battery charger is feeling 30 the measurements of the voltage of the cell 20 From and for each battery voltage measurement it determines the state of charge for the cell 5 according to the following equation: (V Battery / ch - V connections ) · V cell where V battery / ch is the voltage of the battery 20 is how she got through the loader 30 V terminals is the voltage drop at the terminals (eg 110 mV) and V cell is the voltage of the cell, which is determined as a percentage of the battery voltage. If the determination of the voltage of cell 5 exceeds a threshold ("the reduction threshold"), the battery charger may 30 modify the subsequent current on duration T ein3 . In this example, the battery charger remembers 30 when the determination (or calculation) of the voltage of the cell 5 reaches the reduction threshold, which is about 800 ms. As in 39 is shown, the loader identifies 30 the cell 5 and calculates the cell 5 as a high battery cell and modifies the subsequent current on duration T in3 such that it is approximately equal to the duration to which the charger is subjected 30 reminds (eg 800 ms). Accordingly, the length T 2 of the current on duration T in3 is smaller than the length T 1 of the preceding current on durations T in1 and T in2 .
In
einigen Konstruktionen fährt
der Lader 30 fort, die nachfolgenden Strom-Ein-Zeitdauern
(z.B. Tein4-5) auf ungefähr die Länge T2 der
vorhergehenden Strom-Ein-Zeitdauer Tein3 (z.B.
800 ms) zu setzen. Wenn die Zelle 5 (oder eine weitere Zelle) weiterhin
als eine hohe Zelle identifiziert wird, kann der Lader 30 die
Länge der
nachfolgenden Strom-Ein-Zeitdauern (z.B. Tein6)
z.B. von der Länge
T2 (ungefähr 800 ms) auf T3 (z.B.
ungefähr
600 ms) abändern,
wenn die Spannung der Zelle 5 weiterhin den Reduktionsschwellenwert
(z.B. bei 600 ms) erreicht.In some constructions the loader drives 30 approximately T in3 to continue the subsequent power-on periods of time (eg T ein4-5) to the length T 2 of the previous power-on time period (for example 800 ms). If cell 5 (or another cell) continues to be identified as a high cell, the loader may become 30 change the length of the subsequent current on durations (eg, T in6 ), eg, from T 2 (about 800 ms) to T 3 (eg, about 600 ms) when the voltage of cell 5 continues to change the reduction threshold (eg, at 600 ms ) reached.
In
weiteren Konstruktionen kann der Lader 30 auch die nachfolgenden
Strom-Ein-Zeitdauern (z.B. Tein5) zurück auf ungefähr die Länge von
T1 (somit erhöht er die Ein-Zeit nachfolgend
dem Reduzieren der Ein-Zeit) setzen, wenn der Lader 30 bestimmt,
dass die Batteriezellen nicht genug Strom empfangen. Zum Beispiel
kann der Batterielader 30 die Strom-Ein-Zeitdauern erhöhen, wenn
der Lader bestimmt, dass die Spannung der Zelle 5, trotzdem sie
hoch oder eine unausgeglichene Stelle ist, zu weit unterhalb des
Reduktionsschwellenwerts an dem Ende der Ein-Zeitdauer ist. In diesen
Konstruktionen kann der Batterielader 30 damit fortfahren,
die Länge
der Strompulse (z.B. die Ein-Zeitdauer) in Anbetracht der Batteriezellenspannungen
zu modifizieren, um die Lademenge, die die Zellen empfangen, mit
einer kleinen Überladung
zu optimieren. In einigen Konstruktionen kann der Batterielader 30 die
Strom-Ein-Zeit nicht erhöhen,
sodass sie größer als
eine anfängliche
Strom-Ein-Zeitdauer
ist, zum Beispiel die Dauer Tein1.In other constructions, the loader 30 also set the subsequent power-on durations (eg, T in5 ) back to approximately the length of T 1 (thus increasing the on-time subsequent to reducing the on-time) when the loader 30 determines that the battery cells are not receiving enough power. For example, the battery charger 30 the current on durations increase when the loader determines that the voltage of the cell 5, despite being high or an unbalanced location, is too far below the reduction threshold at the end of the on time period. In these constructions, the battery charger 30 continue to modify the length of the current pulses (eg, on-time duration) in consideration of the battery cell voltages to optimize the charge amount received by the cells with a small overcharge. In some constructions, the battery charger can 30 do not increase the current on time so that it is greater than an initial current on period, for example the duration T on1 .
Ein
weiteres, schematisches Diagramm einer Batterie 20' ist schematisch
in 13 gezeigt. Die Batterie 20' ist ähnlich zu
der Batterie 20 und gemeinsame Elemente werden mit den
gleichen Bezugszeichen identifiziert.Another schematic diagram of a battery 20 ' is schematic in 13 shown. The battery 20 ' is similar to the battery 20 and common elements are identified with the same reference numerals.
In
einigen Konstruktionen enthält
die Schaltung 62' eine
elektrische Komponente, zum Beispiel einen Identifikationswiderstand 950,
und der Identifikationswiderstand 950 kann einen gesetzten
Widerstandswert haben. In anderen Konstruktionen kann die elektrische
Komponente ein Kondensator, eine Spule, ein Transistor, ein Halbleiterelement,
eine elektrische Schaltung oder eine andere Komponente sein, die
einen Widerstand hat oder die ein elektrisches Signal senden kann,
zum Beispiel ein Mikroprozessor, eine Digitallogikkomponente und Ähnliches.
In der dargestellten Konstruktion kann der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 auf
der Basis von Eigenschaften der Batterie 20', zum Beispiel der Nominalspannung
und der Chemie der Spannungszelle(n) 60', ausgewählt werden. Ein Fühlanschluss 55' kann elektrisch
mit dem Identifikationswiderstand 950 verbunden sein.In some constructions, the circuit contains 62 ' an electrical component, for example a identification resistor 950 , and the identification resistance 950 can have a set resistance. In other constructions, the electrical component may be a capacitor, a coil, a transistor, a semiconductor element, an electrical circuit, or other component that has a resistance or that can send an electrical signal, such as a microprocessor, a digital logic component, and the like. In the illustrated construction, the resistance value of the identification resistor 950 based on characteristics of the battery 20 ' , for example, the nominal voltage and the chemistry of the stress cell (s) 60 ' , to be selected. A sensing connection 55 ' can be electrically connected to the identification resistor 950 be connected.
Die
Batterie 20',
die schematisch in 13 gezeigt ist, kann elektrisch
mit einer elektrischen Vorrichtung verbunden sein, zum Beispiel
einem Batterielader 960 (auch schematisch gezeigt). Der
Batterielader 960 kann einen positiven Anschluss 964,
einen negativen Anschluss 968 und einen Fühlanschluss 972 enthalten. Jeder
Anschluss 964, 968, 972 des Batterieladers 960 kann
elektrisch mit dem entsprechenden Anschluss 45', 50' bzw. 55' der Batterie 20' verbunden sein.
Der Batterielader 960 kann auch eine Schaltung enthalten,
die elektrische Komponenten hat, zum Beispiel einen ersten Widerstand 976,
einen zweiten Widerstand 980, eine Festkörperelektronikvorrichtung
oder Halbleiter 984, einen Vergleicher 988 und
einen Prozessor, Mikrocontroller oder eine Steuereinheit (nicht
gezeigt). In einigen Konstruktionen kann der Halbleiter 984 einen
Transistor enthalten, der in Sättigung
oder einem "EIN"-Zustand arbeiten
kann und in einem Abschaltzustand oder in einem "AUS"-Zustand
arbeiten kann. In einigen Konstruktionen kann der Vergleicher 988 eine
zugeordnete Spannungsüberwachungsvorrichtung,
ein Mikroprozessor oder eine Verarbeitungseinheit sein. In anderen Konstruktionen
kann der Vergleicher 988 in der Steuereinheit (nicht gezeigt)
enthalten sein.The battery 20 ' that is schematically in 13 can be electrically connected to an electrical device, for example a battery charger 960 (also shown schematically). The battery charger 960 can make a positive connection 964 , a negative connection 968 and a sensing connection 972 contain. Every connection 964 . 968 . 972 of the battery charger 960 can be electrical with the appropriate connector 45 ' . 50 ' respectively. 55 ' the battery 20 ' be connected. The battery charger 960 may also include a circuit having electrical components, for example, a first resistor 976 , a second resistor 980 , a solid-state electronic device or semiconductor 984 , a comparator 988 and a processor, microcontroller or controller (not shown). In some constructions, the semiconductor can 984 include a transistor that can operate in saturation or an "on" state and can operate in a power down or in an "off" state. In some constructions, the comparator 988 an associated voltage monitoring device, a microprocessor or a processing unit. In other constructions, the comparator 988 in the control unit (not shown).
In
einigen Konstruktionen kann die Steuereinheit (nicht gezeigt) programmiert
sein, den Widerstandswert der elektrischen Komponente in der Batterie 20' zu identifizieren,
zum Beispiel des Identifikationswiderstands 950. Die Steuereinheit
kann auch programmiert sein, eine Eigenschaft oder mehrere Eigenschaften
der Batterie 20',
zum Beispiel die Batteriechemie und die Nominalspannung der Batterie 20', zu bestimmen.
Wie zuvor erwähnt
wurde, kann der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 dem
zugeordneten Wert entsprechen, der mit einer Batterieeigenschaft
oder mehreren Batterieeigenschaften verbunden ist. Zum Beispiel
kann der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 in
einem Bereich von Widerstandswerten entsprechend der Chemie und
der Nominalspannung der Batterie 20' enthalten sein.In some constructions, the controller (not shown) may be programmed to measure the resistance of the electrical component in the battery 20 ' to identify, for example, the identification resistance 950 , The control unit may also be programmed to have one or more characteristics of the battery 20 ' , for example, the battery chemistry and the nominal voltage of the battery 20 ' to determine. As mentioned previously, the resistance value of the identification resistor 950 corresponding to the associated value associated with a battery characteristic or several battery characteristics. For example, the resistance value of the identification resistor 950 in a range of resistance values according to the chemistry and nominal voltage of the battery 20 ' be included.
In
einigen Konstruktionen kann die Steuereinheit derart programmiert
sein, dass sie eine Vielzahl von Widerstandsbereichen des Identifikationswiderstands 950 erkennen
kann. In diesen Konstruktionen entspricht jeder Bereich einer Batteriechemie,
zum Beispiel NiCd, NiMH, Li-Ion und Ähnlichem. In einigen Konstruktionen kann
die Steuereinheit zusätzliche
Widerstandsbereiche erkennen, die jeweils einer anderen Batteriechemie oder
einer anderen Batterieeigenschaft entsprechen.In some constructions, the controller may be programmed to include a plurality of resistance regions of the identification resistor 950 can recognize. In these constructions, each area corresponds to a battery chemistry, for example, NiCd, NiMH, Li-ion, and the like. In some constructions, the controller may detect additional resistance ranges, each corresponding to a different battery chemistry or battery characteristic.
In
einigen Konstruktionen kann die Steuereinheit derart programmiert
sein, dass sie eine Vielzahl von Spannungsbereichen erkennt. Die
Spannungen, die in den Spannungsbereichen enthalten sind, können von dem
Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 abhängen oder
diesem entsprechen, sodass die Steuereinheit den Wert des Widerstands 950 auf
der Basis der gemessenen Spannung bestimmen kann.In some constructions, the controller may be programmed to detect a variety of voltage ranges. The voltages contained in the voltage ranges can be determined by the resistance value of the identification resistor 950 depend on or correspond to this, so that the control unit determines the value of the resistor 950 based on the measured voltage.
In
einigen Konstruktionen kann der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 weiter
derart ausgewählt
werden, dass er für
jeden möglichen
Nominalspannungswert der Batterie 20' einzigartig ist. Zum Beispiel
kann in einem Bereich der Widerstandswerte ein erster zugeordneter
Widerstandswert einer Nominalspannung von 21 V entsprechen, ein
zweiter zugeordneter Widerstandswert kann einer Nominalspannung
von 16,8 V entsprechen und ein dritter zugeordneter Widerstandswert
kann einer Nominalspannung von 12,6 V entsprechen. In einigen Konstruktionen
können
mehr oder weniger zugeordnete Widerstandswerte sein, die jeweils
einer anderen, möglichen
Nominalspannung der Batterie 20' entsprechen, die mit dem Widerstandsbereich
verbunden ist.In some constructions, the resistance value of the identification resistor 950 be further selected so that it for each possible nominal voltage value of the battery 20 ' is unique. For example, in a range of resistance values, a first associated resistance value may correspond to a nominal voltage of 21V, a second associated resistance value may correspond to a nominal voltage of 16.8V, and a third associated resistance value may correspond to a nominal voltage of 12.6V. In some constructions, there may be more or less associated resistance values, each of a different, possible nominal voltage of the battery 20 ' corresponding to the resistance range.
In
einer exemplarischen Implementation verbindet die Batterie 20' mit dem Batterielader 960.
Um eine erste Batterieeigenschaft zu identifizieren, schaltet der
Halbleiter 984 auf den "EIN"-Zustand unter der
Steuerung einer zusätzlichen
Schaltung (nicht gezeigt). Wenn der Halbleiter 984 in dem "EIN"-Zustand ist, erzeugen der
Identifikationswiderstand 950 und die Widerstände 976 und 980 ein
Spannungsteilernetzwerk. Das Netzwerk richtet eine Spannung VA an einem ersten Referenzpunkt 992 ein.
Wenn der Widerstandswert des Widerstands 980 signifikant
niedriger als der Widerstandswert des Widerstands 976 ist,
hängt die
Spannung VA von den Widerstandswerten des
Identifikationswiderstands 950 und des Widerstands 980 ab.
In dieser Implementation ist die Spannung VA in
einem Bereich, der durch den Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 bestimmt
wird. Die Steuereinheit (nicht gezeigt) misst die Spannung VA an dem ersten Referenzpunkt 992 und
bestimmt den Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 auf
der Basis der Spannung VA. In einigen Konstruktionen
vergleicht die Steuereinheit die Spannung VA mit
einer Vielzahl von Spannungsbereichen, um die Batterieeigenschaft
zu bestimmen.In an exemplary implementation, the battery connects 20 ' with the battery charger 960 , To identify a first battery characteristic, the semiconductor switches 984 to the "on" state under the control of an additional circuit (not shown). If the semiconductor 984 in the "ON" state, generate the identification resistor 950 and the resistors 976 and 980 a voltage divider network. The network establishes a voltage V A at a first reference point 992 one. When the resistance of the resistor 980 significantly lower than the resistance of the resistor 976 is, the voltage V A depends on the resistance values of the identification resistor 950 and the resistance 980 from. In this implementation, the voltage V A is in a range determined by the resistance value of the identification resistor 950 is determined. The control unit (not shown) measures the voltage V A at the first reference Point 992 and determines the resistance value of the identification resistor 950 based on the voltage V A. In some constructions, the controller compares the voltage V A to a plurality of voltage ranges to determine the battery characteristic.
In
einigen Konstruktionen kann die erste Batterieeigenschaft, die identifiziert
wird, die Batteriechemie enthalten. Zum Beispiel kann irgendein
Widerstandswert unter 150 kOhm angeben, dass die Batterie 20' eine Chemie
mit NiCd oder NiMH hat, und irgendein Widerstandswert von angenähert 150
kOhm oder darüber
kann angeben, dass die Batterie 20' eine Chemie mit Li oder Li-Ion
hat. Sobald die Steuereinheit die Chemie bestimmt und der Batterie 20' bestimmt, kann
ein geeigneter Ladealgorithmus oder ein geeignetes Ladeverfahren ausgewählt werden.
In weiteren Konstruktionen gibt es mehr Widerstandsbereiche, die
einer anderen Batteriechemie als in dem vorstehenden Beispiel entsprechen.In some constructions, the first battery characteristic that is identified may include the battery chemistry. For example, any resistance below 150K ohms may indicate that the battery 20 ' has a chemistry with NiCd or NiMH, and any resistance value of approximately 150 kohms or above may indicate that the battery 20 ' has a chemistry with Li or Li-ion. Once the control unit determines the chemistry and the battery 20 ' determined, a suitable charging algorithm or a suitable charging method can be selected. In other constructions, there are more resistance ranges corresponding to a different battery chemistry than in the previous example.
Nun
wird mit der exemplarischen Implementation fortzufahren, in der
der Halbleiter 984, um eine zweite Batterieeigenschaft
identifizieren zu können,
auf den "AUS"-Zustand unter der
Steuerung der zusätzlichen Schaltung
schaltet. Wenn der Halbleiter 984 in den "AUS"-Zustand schaltet,
erzeugen der Identifikationswiderstand 950 und der Widerstand 976 ein
Spannungsteilernetzwerk. Die Spannung VA an
dem ersten Referenzpunkt 992 wird nun durch die Widerstandswerte
des Identifikationswiderstands 950 und des Widerstands 976 bestimmt.
Der Widerstandswert des Identifikationswiderstand 950 wird
derart ausgewählt,
dass, wenn die Spannung VBATT an einem zweiten
Referenzpunkt 1012 im wesentlichen gleich der Nominalspannung
der Batterie 20' ist,
die Spannung VA an dem ersten Referenzpunkt 992 im
wesentlichen gleich einer Spannung VREF an
einem dritten Referenzpunkt 996 ist. Wenn die Spannung
VA an dem ersten Referenzpunkt 992 die
festgelegte Spannung VREF an dem dritten
Referenzpunkt 996 überschreitet, ändert ein
Ausgang VOUT des Vergleichers 988 den
Zustand. In einigen Konstruktionen kann der Ausgang VOUT dazu
verwendet werden, das Laden zu beenden oder als ein Anzeiger zu
dienen, um zusätzliche
Funktionen zu beginnen bzw. auszulösen, zum Beispiel eine Wartungsroutine,
eine Ausgleichsroutine, eine Entladefunktion, ein zusätzliches
Ladeverfahren und Ähnliches.
In einigen Konstruktionen kann die Spannung VREF eine
festgelegte Referenzspannung sein.Now, proceed with the exemplary implementation in which the semiconductor 984 in order to identify a second battery characteristic, switches to the "off" state under the control of the additional circuit. If the semiconductor 984 switches to the "OFF" state, generate the identification resistor 950 and the resistance 976 a voltage divider network. The voltage V A at the first reference point 992 is now determined by the resistance values of the identification resistor 950 and the resistance 976 certainly. The resistance value of the identification resistor 950 is selected so that when the voltage V BATT at a second reference point 1012 essentially equal to the nominal voltage of the battery 20 ' is the voltage V A at the first reference point 992 substantially equal to a voltage V REF at a third reference point 996 is. When the voltage V A at the first reference point 992 the fixed voltage V REF at the third reference point 996 exceeds, changes an output V OUT of the comparator 988 the condition. In some constructions, the output V OUT may be used to terminate charging or serve as an indicator to initiate additional functions, such as a maintenance routine, a balancing routine, a discharge function, an additional charging process, and the like. In some constructions, the voltage V REF may be a fixed reference voltage.
In
einigen Konstruktionen kann die zweite Batterieeigenschaft, die
identifiziert wird, eine Nominalspannung der Batterie 20' enthalten.
Zum Beispiel kann die allgemeine Gleichung zum Berechnen des Widerstandswerts
des Identifikationswiderstands 958 sein: In some constructions, the second battery characteristic that is identified may have a nominal voltage of the battery 20 ' contain. For example, the general equation for calculating the resistance value of the identification resistor 958 be:
Worin
R100 der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 950 ist,
R135 der Widerstandswert des Widerstands 976 ist,
VBATT die Nominalspannung der Batterie 20' ist und VREF eine festgelegte Spannung ist, zum Beispiel
ungefähr
2,5 V. Zum Beispiel kann in dem Bereich der Widerstandswerte für die Li-Ion-Chemie (oben
stehend erläutert)
ein Widerstandswert von ungefähr
150 kOhm für
den Identifikationswiderstand 950 einer Nominalspannung
von ungefähr
21 V entsprechen, ein Widerstandswert von ungefähr 194 kOhm einen Nominalwert
von ungefähr
16,8 V entsprechen und kann ein Widerstandswert von ungefähr 274,7
kOhm einer Nominalspannung von ungefähr 12,6 V entsprechen. In weiteren
Konstruktionen können
mehr oder weniger zugeordnete Widerstandswerte zusätzlichen
oder unterschiedlichen Batterieakkunominalspannungswerten entsprechen.Where R 100 is the resistance value of the identification resistor 950 R 135 is the resistance of the resistor 976 V BATT is the nominal voltage of the battery 20 ' and V REF is a predetermined voltage, for example about 2.5 V. For example, in the range of the resistance values for the Li-ion chemistry (discussed above), a resistance value of approximately 150 k ohms for the identification resistor 950 correspond to a nominal voltage of approximately 21V, a resistance value of approximately 194K ohms to a nominal value of approximately 16.8V, and may correspond to a resistance of approximately 274.7K ohms to a nominal voltage of approximately 12.6V. In other constructions, more or less associated resistance values may correspond to additional or different battery nominal voltage values.
In
der dargestellten Konstruktion können
sich sowohl der Identifikationswiderstand 950 als auch
der dritte Referenzpunkt 996 auf der "hohen" Seite eines Stromfühlwiderstands 1000 befinden.
Das Positionieren des Identifikationswiderstands 950 und
des dritten Referenzpunkts 996 auf diese Art und Weise
kann irgendwelche, relativen Spannungsschwankungen zwischen VA und VREF reduzieren,
wenn ein Ladestrom vorhanden ist. Spannungsschwankungen können in
der Spannung VA auftreten, wenn der Identifikationswiderstand 950 und
der dritte Referenzpunkt 996 auf Erde 1004 bezogen
werden und ein Ladestrom an die Batterie 20' angelegt wird.In the illustrated construction, both the identification resistance 950 as well as the third reference point 996 on the "high" side of a current sensing resistor 1000 are located. The positioning of the identification resistor 950 and the third reference point 996 in this way, any relative voltage fluctuations between V A and V REF can be reduced when a charging current is present. Voltage fluctuations can occur in the voltage V A when the identification resistor 950 and the third reference point 996 on earth 1004 and a charging current to the battery 20 ' is created.
In
einigen Konstruktionen kann der Batterielader 960 auch
eine Ladersteuerfunktion enthalten. Wie zuvor erläutert wurde,
wenn die Spannung VA im wesentlichen gleich
der Spannung VREF (was angibt, dass die Spannung
VBATT gleich der Nominalspannung der Batterie 20' ist) ist, ändert der
Ausgang VOUT des Vergleichers 988 den
Zustand. In einigen Konstruktionen wird der Ladestrom nicht länger der
Batterie 20' zugeführt, wenn der
Ausgang VOUT des Vergleichers 988 den
Zustand ändert.
Sobald der Ladestrom unterbrochen wird, beginnt die Batteriespannung
VBATT kleiner zu werden. Wenn die Spannung
VBATT einen unteren Schwellenwert erreicht, ändert der
Ausgang VOUT des Vergleichers 988 den
Zustand wieder. In einigen Konstruktionen wird der untere Schwellenwert
der Spannung VBATT durch einen Widerstandswert
eines Hysteresewiderstands 1008 bestimmt. Der Ladestrom
wird wieder eingerichtet, sobald der Ausgang VOUT des
Vergleichers 988 den Zustand wieder ändert. In einigen Konstruktionen
wird dieser Zyklus für
eine vorgegebene Zeitdauer, wie durch die Steuereinheit bestimmt
wird, wiederholt oder für
eine bestimmte Zahl von Zustandsänderungen,
die durch den Vergleicher 988 gemacht werden, wiederholt.
In einigen Konstruktionen wird dieser Zyklus wiederholt, bis die
Batterie 20' von
dem Batterielader 96) entfernt wird.In some constructions, the battery charger can 960 also contain a loader control function. As previously explained, when the voltage V A is substantially equal to the voltage V REF (indicating that the voltage V BATT is equal to the nominal voltage of the battery 20 ' is), the output V OUT of the comparator changes 988 the condition. In some constructions, the charging current no longer becomes the battery 20 ' supplied when the output V OUT of the comparator 988 the state changes. As soon as the charging current is interrupted, the battery voltage V BATT begins to decrease . When the voltage V BATT reaches a lower threshold, the output V OUT of the comparator changes 988 the state again. In some constructions, the lower threshold voltage V BATT becomes a resistance value of a hysteresis resistor 1008 certainly. The charging current is re-established as soon as the output V OUT of the comparator 988 the state changes again. In some constructions, this cycle is repeated for a predetermined period of time, as determined by the controller, or for a particular number of state changes made by the comparator 988 be made, repeated. In some constructions, this cycle is repeated until the battery 20 ' from the battery charger 96 ) Will get removed.
In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten kann eine Batterie,
zum Beispiel die Batterie 20, die in 17 gezeigt
ist, so entladen werden, dass die Batteriezellen 60 keine
ausreichende Spannung für
die Kommunikation mit dem Batterielader 30 haben. Wie in 17 gezeigt
ist, kann die Batterie 20 eine Batteriezelle oder mehrere
Batteriezellen 60, einen positiven Anschluss 1105 und
einen negativen Anschluss 1110 und einen Fühlanschluss
oder mehrere Fühlanschlüsse 1120a und 1120b enthalten
(wie in 17 gezeigt ist, kann der zweite
Fühlanschluss
oder der Aktivierungsanschluss 1120b in der Batterie 20 oder
nicht in der Batterie enthalten sein). Die Batterie 20 kann
auch eine Schaltung 1130 enthalten, die einen Mikrocontroller 1140 enthält.In some constructions and in some aspects may be a battery, for example the battery 20 , in the 17 shown is to be discharged so that the battery cells 60 insufficient voltage for communication with the battery charger 30 to have. As in 17 shown is the battery 20 a battery cell or multiple battery cells 60 , a positive connection 1105 and a negative connection 1110 and one sensing port or multiple sensing ports 1120a and 1120b included (as in 17 is shown, the second sensing port or the activation port 1120b in the battery 20 or not included in the battery). The battery 20 can also have a circuit 1130 contain a microcontroller 1140 contains.
Wie
in 17 gezeigt ist, kann die Schaltung 1130 einen
Halbleiterschalter 1180 enthalten, der den Ladestrom unterbricht,
wenn die Schaltung 1130 (z.B. der Mikroprozessor 1140)
einen Zustand oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts
(d.h. einen "anormalen
Batteriezustand")
bestimmt oder fühlt. In
einigen Konstruktionen enthält
der Schalter 1180 eine Unterbrechungszustand, in dem Strom
von der Batterie 20 oder zu der Batterie 20 unterbrochen
wird, und einen Zulassungszustand, in dem Strom von der Batterie 20 oder
zu der Batterie 20 zugelassen ist. In einigen Konstruktionen
kann ein anormaler Batteriezustand zum Beispiel eine hohe oder niedrige
Batteriezellentemperatur, einen hohen oder niedrigen Batterieladezustand,
einen hohen oder niedrigen Batteriezellenladezustand, einen hohen
oder niedrigen Entladestrom, einen hohen oder niedrigen Ladestrom
oder Ähnliches
enthalten. In den dargestellten Konstruktionen enthält der Schalter 1180 einen
Leistungs-FET oder einen Metalloxid-Halbleiter-FET ("MOS-FET"). In anderen Konstruktionen
kann die Schaltung 1130 zwei Schalter 1180 enthalten.
In diesen Konstruktionen können
die Schalter 1180 parallel zueinander angeordnet sein.
Die parallelen Schalter 1180 können in Batterieakkus enthalten sein,
die einen hohen Durchschnittsentladestrom zuführen (zum Beispiel führt die
Batterie 20 Strom einer Kreissäge, einem Akkuschrauber und Ähnlichem
zu).As in 17 shown is the circuit 1130 a semiconductor switch 1180 included, which interrupts the charging current when the circuit 1130 (eg the microprocessor 1140 ) determines or senses a condition above or below a predetermined threshold (ie, an "abnormal battery condition"). In some constructions, the switch contains 1180 a disconnect state, in which power from the battery 20 or to the battery 20 is interrupted, and a permission state in which electricity from the battery 20 or to the battery 20 is allowed. In some constructions, an abnormal battery condition may include, for example, a high or low battery cell temperature, a high or low battery state, a high or low battery cell state, a high or low discharge current, a high or low charge current, or the like. In the illustrated constructions, the switch contains 1180 a power FET or a metal oxide semiconductor FET ("MOS-FET"). In other constructions, the circuit 1130 two switches 1180 contain. In these designs, the switches can 1180 be arranged parallel to each other. The parallel switches 1180 may be included in battery batteries that provide a high average discharge current (for example, the battery is carrying 20 Power of a circular saw, a cordless screwdriver and the like too).
In
einigen Konstruktionen kann, sobald der Schalter 1180 nichtleitend
wird, der Schalter 1180 nicht zurückgesetzt werden, auch wenn
der anormale Zustand nicht länger
detektiert wird. In einigen Konstruktionen kann der Schalter 1130 (z.B.
der Mikroprozessor 1140) den Schalter 180 nur
zurücksetzen,
wenn eine elektrische Vorrichtung, zum Beispiel ein Batterielader 30,
dem Mikroprozessor 1140 befiehlt, dies zu tun. Wie zuvor erwähnt wurde,
kann die Batterie 20 derart entladen werden, dass die Batteriezellen 60 nicht
ausreichend Spannung haben, um den Mikroprozessor 1140 zu
versorgen, damit er mit dem Batterielader 30 kommunizieren
kann.In some constructions, as soon as the switch 1180 becomes non-conductive, the switch 1180 can not be reset even if the abnormal condition is no longer detected. In some constructions, the switch can 1130 (eg the microprocessor 1140 ) the switch 180 only reset if an electrical device, for example, a battery charger 30 , the microprocessor 1140 orders to do so. As previously mentioned, the battery can 20 be discharged so that the battery cells 60 not enough voltage to the microprocessor 1140 to supply it with the battery charger 30 can communicate.
In
einigen Konstruktionen, wenn die Batterie 20 nicht mit
dem Lader 30 kommunizieren kann, kann der Batterielader 30 einen
kleinen Ladestrom durch die Körperdiode 1210 des
Schalters 1180 zuführen,
um die Batteriezellen 60 langsam zu laden. Sobald die Zellen 60 genug
Ladestrom zum Versorgen des Mikroprozessors 1140 empfangen
haben, kann der Mikroprozessor 1140 den Zustand des Schalters 1180 ändern. Das heißt, dass
die Batterie 20 auch geladen werden kann, wenn der Schalter 1180 nicht
in dem leitenden Zustand ist. Wie in 17 gezeigt
ist, kann der Schalter 1180 die Körperdiode 1210 enthalten,
die in einigen Konstruktionen einstückig mit einem MOSFET und anderen
Transistoren ist. In anderen Konstruktionen kann die Diode 1210 elektrisch
parallel zu dem Schalter 1180 verbunden sein.In some constructions, when the battery 20 not with the loader 30 can communicate, the battery charger 30 a small charge current through the body diode 1210 of the switch 1180 Feed to the battery cells 60 to load slowly. Once the cells 60 enough charge current to power the microprocessor 1140 may have received the microprocessor 1140 the state of the switch 1180 to change. That means the battery 20 can also be charged when the switch 1180 is not in the conductive state. As in 17 shown is the switch 1180 the body diode 1210 which in some constructions is integral with a MOSFET and other transistors. In other constructions, the diode can 1210 electrically parallel to the switch 1180 be connected.
In
einigen Konstruktionen, wenn die Batterie 20 nicht mit
dem Lader 30 kommunizieren kann, kann der Batterielader 30 einen
kleinen Durchschnittsstrom durch einen Fühldraht bzw. Fühlanschluss,
zum Beispiel den Fühldraht 1120a oder
den zugeordneten Aktivierungsanschluss 1120b, anlegen.
Der Strom kann einen Kondensator 1150 laden, der wiederum
genug Spannung dem Mikroprozessor 1140 zuführen kann,
um den Betrieb zu ermöglichen.In some constructions, when the battery 20 not with the loader 30 can communicate, the battery charger 30 a small average current through a sense wire or sense terminal, for example the sense wire 1120a or the associated activation port 1120b , invest. The current can be a capacitor 1150 load, in turn, enough voltage to the microprocessor 1140 can supply to allow the operation.
Die
Konstruktionen bzw. Ausführungsformen,
die vorstehend beschrieben worden sind und in den Figuren gezeigt
worden sind, werden nur beispielhaft wiedergegeben und sie sind
nicht als eine Beschränkung der
Konzepte und Prinzipien der vorliegenden Erfindung gedacht. Es ist
deshalb für
Fachleute offenbar, dass verschiedene Änderungen der Elemente und
ihres Aufbaus und ihrer Anordnungen möglich sind, ohne dass vom Geist
und Bereich der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.The
Constructions or embodiments,
which have been described above and shown in the figures
are reproduced by way of example only and they are
not as a limitation of
Thought concepts and principles of the present invention. It is
therefore for
Professionals apparently that different changes in the elements and
of their construction and their arrangements are possible without the mind
and scope of the present invention deviated.
Zusammenfassung:Summary:
Eine
Kombination enthält
einen Batterieakku und einen Batterielader, der betreibbar ist,
einen Ladestrom dem Batterieakku zuzuführen. Der Batterieakku enthält einen
ersten Batterieanschluss, einen zweiten Batterieanschluss und eine
Batteriezelle, die einen gegenwärtigen
Ladezustand hat. Die Batteriezelle ist mit dem ersten Batterieanschluss
und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt. Der Batterieakku
enthält auch
einen Batteriemikrocontroller, der mit dem ersten Batterieanschluss
und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt ist. Der Mikrocontroller
ist betreibbar, den gegenwärtigen
Ladezustand der Batteriezelle zu messen, um Messungen des gegenwärtigen Ladezustands
der Batteriezelle zu erzeugen. Der Batterielader enthält einen
ersten Laderanschluss, der aufgebaut ist, mit dem ersten Batterieanschluss
und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt zu sein, und einen
zweiten Laderanschluss, der aufgebaut ist, mit dem ersten Batterieanschluss
und/oder dem zweiten Batterieanschluss gekoppelt zu sein. Der erste
Laderanschluss ist derart aufgebaut, dass er Ladestrom dem Batterieakku
zuführt.
Der Batterielader enthält
auch einen Ladermikrocontroller, der mit dem zweiten Laderanschluss
gekoppelt ist, und der derart betreibbar ist, dass er die Messungen
des gegenwärtigen
Ladezustands der Batteriezelle von dem Batteriemikrocontroller empfangen
kann. Der Ladermikrocontroller ist auch derart betreibbar, dass
er den Ladestrom dem Batterieakku in Pulsen zuführt, worin jeder Puls ein erstes
Zeitintervall, in dem Ladestrom der Batterie zugeführt wird,
und ein zweites Zeitintervall enthält, in dem Ladestrom zu der
Batterie unterbrochen ist. Der Mikrocontroller ist weiterhin derart
betreibbar, dass er das erste Zeitintervall eines Pulses zumindest
teilweise auf der Basis der Messungen des gegenwärtigen Ladezustands der Batteriezelle,
die von dem Batteriemikrocontroller empfangen werden, modifizieren
kann.A
Combination contains
a battery pack and a battery charger that is operable
to supply a charging current to the battery. The battery pack contains one
first battery connection, a second battery connection and a
Battery cell that has a current
Charge state has. The battery cell is connected to the first battery connection
and / or the second battery terminal coupled. The battery battery
contains too
a battery microcontroller connected to the first battery connector
and / or the second battery terminal is coupled. The microcontroller
is operable, the current one
To measure the state of charge of the battery cell to measurements of the current state of charge
to generate the battery cell. The battery charger contains one
first charger connection, which is constructed with the first battery connection
and / or the second battery terminal to be coupled, and a
second charger port, which is constructed with the first battery port
and / or to be coupled to the second battery terminal. The first
Charger port is constructed such that it charges the battery battery charging current
supplies.
The battery charger contains
also a loader microcontroller connected to the second charger port
coupled, and which is operable to receive the measurements
of the present
Charge state of the battery cell received by the battery microcontroller
can. The loader microcontroller is also operable such that
it supplies the charging current to the battery battery in pulses, wherein each pulse is a first
Time interval in which charging current is supplied to the battery,
and a second time interval, in the charging current to the
Battery is interrupted. The microcontroller is still such
operable to be the first time interval of a pulse at least
partly based on measurements of the current state of charge of the battery cell,
which are received by the battery microcontroller
can.